Brevet FR2789160A1 — publié le 20000804

PROCÉDÉ DE RÉCUPÉRATION DE GLACE DANS UNE INSTALLATION DE RÉFRIGÉRATION D'EAU PAR EXEMPLE La présente invention concerne un procédé de récupération de glace dans les installations de réfrigération d'eau, et en particulier de la glace qui s'accumule sur l'évaporateur chargé de refroidir et/ou maintenir l'eau à faible température. Dans certains domaines comme par exemple les boulangeries, il est intéressant de disposer, en plus de l'eau très froide utilisée pour la préparation du pétrin, de glace, même sous forme humide. Dans la mesure o les besoins sont modestes, il est intéressant de pouvoir disposer dans une installation de production d'eau froide, d'une certaine quantité de glace au sein de cette eau froide, laquelle glace flotte en surface et peut même être concentrée dans un secteur donné du bac de rétention. Le procédé selon l'invention consiste à réaliser un décollement de la glace accumulée sur les parois de l'évaporateur, et à permettre une évacuation automatique de cette glace par simple poussée d'Archimède afin de la recueillir à la surface de l'eau dans la cuve. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le procédé consiste à utiliser le fluide réfrigérant et en particulier à le dériver en sortie du compresseur alors qu'il est à température relativement élevée, pour l'amener directement à l'évaporateur ce qui a pour effet de réchauffer les parois dudit évaporateur et de décoller la glace qui s'est formée sur lesdites parois. L'invention concerne également l'installation pour la mise en ceuvre du procédé, laquelle installation comprend un groupe de réfrigération constitué par exemple d'au moins un compresseur, d'au moins un condenseur et d'au moins un évaporateur et cette installation est munie, entre la sortie du compresseur et l'entrée de l'évaporateur, d'un circuit direct contrôlé au moyen d'une vanne actionnable à volonté pour permettre, de façon intermittente, le réchauffage dudit évaporateur. Toujours selon l'invention, la vanne disposée sur le circuit de dérivation du fluide réfrigérant est de préférence actionnée automatiquement au moyen d'une minuterie ou autre. 2 2789160 Selon une autre disposition de l'invention, l'évaporateur comporte des parois d'échange qui sont conformées en forme de moules c'est-à-dire avec une dépouille permettant un échappement de la glace par simple poussée d'Archimède. Selon un premier mode de réalisation, les moules se présentent en forme d'ailettes ou de sucettes, disposées en saillie vers le haut, ou selon un autre mode, ils se présentent sous la forme de cavités tronconiques ouvertes vers la surface. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels: - la figure 1 représente une installation de refroidissement d'eau aménagée pour permettre la fabrication, de façon intermittente, de glace in situ, par récupération de la glace accumulée sur les parois de l'évaporateur; - la figure 2 représente une installation qui comporte un évaporateur complémentaire en forme de serpentin; - la figure 3 représente, de façon schématique, quelques ailettes en forme de sucettes, d'un évaporateur aménagé pour permettre la récupération de la glace; - la figure 4 représente, de façon schématique, un second mode de réalisation de l'évaporateur avec un autre type d'aménagement pour permettre la récupération de la glace accumulée sur les parois. La figure 1 représente d'une façon schématique, une installation selon l'invention. Cette installation comprend une cuve 1 remplie d'eau. Cette eau est refroidie et maintenue à température au moyen d'un évaporateur 2. Cet évaporateur 2 reçoit un fluide frigorigène qui est mis en circulation au moyen d'un compresseur 3, à travers un condenseur 4. Le circuit parcouru par le fluide frigorigène comprend une tubulure 5 qui s'étend entre l'évaporateur 2 et le compresseur 3, une tubulure 6 qui s'étend de la sortie du compresseur 3 jusqu'à l'entrée de l'évaporateur 4, une tubulure 7 qui s'étend de la sortie du condenseur 4 jusqu'à l'entrée de l'évaporateur 2. Le conduit 7 comprend des moyens de restriction de la circulation du fluide frigorigène en forme de serpentin 8, lequel fluide se détend ensuite dans l'évaporateur. 3 2789160 Le condenseur 4 est associé, de façon classique, à un ventilateur 9. Entre la sortie du compresseur 3 et l'entrée de l'évaporateur 2, on remarque une conduite 10 qui permet de court-circuiter le condenseur 4. Ce conduit 10 comporte une vanne 11 et en particulier une électrovanne qui permet de contrôler le passage du fluide frigorigéne dans la conduite 10. En fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque l'installation fonctionne pour refroidir l'eau contenue dans le bac 1, l'électrovanne 11 est fermée. L'ouverture de cette électrovanne 11 permet de faire passer directement le fluide frigorigène dans l'évaporateur 2, ce qui a pour effet d'échauffer l'évaporateur 2 et en particulier les parois d'échange de cet évaporateur. En fonctionnement normal, ces parois d'échange qui sont en forme d'ailettes 12, accumulent de la glace. Cette glace qui, d'ordinaire, constitue plutôt un handicap dans ces installations, peut, avantageusement, être récupérée en réalisant son décollement des parois de l'évaporateur 2 et en permettant son évacuation automatique par la simple poussée d'Archimède. On remarque que les ailettes 12 de l'évaporateur 2 se situent et sont orientées vers le haut ce qui permet à la glace de remonter automatiquement à la surface de l'eau contenue dans la cuve. Cette déviation du fluide frigorigène par la conduite 10 sous le contrôle de l'électrovanne 11, s'effectue de façon intermittente en fonction des besoins, manuellement ou, éventuellement, sous le contrôle d'une minuterie ou autre, qui actionne l'électrovanne selon un programme préétabli. La figure 3 montre de façon schématique, une portion de l'évaporateur 2 et en particulier des moyens échangeurs qui se présentent sous la forme d'ailettes ou sucettes parcourues par le fluide frigorigéne. Le fluide frigorigène arrive par une conduite 13 et ressort par une conduite 14 après avoir parcouru un circuit à l'intérieur des ailettes 12 qui sont en forme de sucettes c'est-à-dire que ces ailettes 12 sont réalisées avec une dépouille qui permet dés que la glace a été décollée de la paroi sous l'effet du fluide frigorigène chaud, de s'échapper automatiquement sous l'effet de la poussée d'Archimède, et de remonter à la surface de l'eau dans le bac 1. La figure 4 représente une variante de l'évaporateur 2. Cet évaporateur comporte des orifices en forme de cloches ou de forme conique dont les parois 4 2789160 sont susceptibles de se couvrir de glace. La forme de ces orifices 15 permet après réchauffage de l'évaporateur et des parois en question, une évacuation automatique de la glace sous l'effet de la poussée d'Archimède. La figure 2 montre une variante de réalisation d'installation. On retrouve, dans la cuve 1, l'évaporateur 2, le compresseur 3 et un condenseur 4. Un second évaporateur 22, en forme de serpentin, permet de refroidir, de façon continue, I'eau contenue dans le bac 1, même pendant une phase de récupération de glace sur les parois en forme d'ailettes 12 de l'évaporateur 2. L'évaporateur 2 peut effectivement grâce au conduit 10 qui est installé entre la sortie du compresseur et son entrée, être réchauffé par le fluide frigorigène, lequel retourne ensuite audit compresseur par le conduit 5. Une électrovanne 6 règle la circulation du fluide calorigène dans l'évaporateur 2. Cette électrovanne peut être commandée comme précédemment, de façon automatique par le biais d'une minuterie ou autre, non représentée. 2789160 - REVENDICATIONS - 1.- Procédé de récupération de glace dans une installation de réfrigération d'eau, caractérisé en ce qu'il consiste à réchauffer, de façon intermittente, les parois de l'évaporateur (2), disposé dans la cuve contenant I'eau réfrigérée, pour réaliser un décollement de la glace accumulée sur lesdites parois, et à permettre une évacuation automatique de cette glace par la simple poussée d'Archimède en vue de sa récupération à la surface de l'eau. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler le gaz frigorigène dans un conduit (10) entre la sortie du compresseur (3) et l'entrée de l'évaporateur (2), court- circuitant le circuit classique d'alimentation dudit évaporateur, la circulation dudit fluide étant contrôlée au moyen d'une vanne (6) en forme d'électrovanne par exemple. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à commander l'électrovanne (6) de façon automatique au moyen d'une minuterie ou autre. 4.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé de récupération de glace in situ, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, laquelle installation comprend un groupe de réfrigération constitué par exemple d'au moins un compresseur (3), d'au moins un condenseur (4), et d'au moins un évaporateur (2), situé dans la cuve (1) contenant l'eau réfrigérée, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit (10) qui s'établit directement entre la sortie dudit compresseur (3) et l'entrée dudit évaporateur (2), lequel circuit est contrôlé au moyen d'une vanne (6) actionnable à volonté pour permettre le passage direct du fluide réfrigérant dans ledit évaporateur (2) pour réchauffer les parois de ce dernier et permettre un décollement de la glace accumulée sur ces dernières. 5.- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la vanne (6) est une électrovanne actionnée automatiquement au moyen d'une minuterie programmable. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que l'évaporateur (2) comporte des parois d'échange qui sont conformées en forme de moules avec dépouille permettant un échappement de la glace vers le haut par simple poussée d'Archimède. 6 2789160 7.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les parois sont en forme d'ailettes (12) ou de sucettes, faisant saillie vers le haut. 8.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les parois de l'évaporateur (2) sont en forme d'orifices tronconiques ou en forme de cloches, ouvertes vers le haut. 9.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un évaporateur classique (22) du type à serpentin et, en parallèle, un évaporateur (2) permettant la récupération intermittente de la glace accumulée sur ses parois.