Brevet FR2831948A3 — publié le 20030509

FR 2831948 A3 20030509 FR 0210795 A 20020830 La présente invention concerne un réfrigérateur à deux portes, comprenant un compartiment de réfrigérateur (Vf) dans la partie inférieure et un compartiment de dispositif de congélation (Vz) dans la partie supérieure, ledit réfrigérateur comprenant également un circuit de réfrigération (Cr) qui inclut un compresseur (K), un premier évaporateur de réfrigérateur (Ef) et un second évaporateur de dispositif de congélation (Ez), qui sont respectivement associés au compartiment de réfrigérateur (Vf) et au compartiment de dispositif de congélation (Vz), lesquels évaporateurs sont agencés en série et sont activés par le même compresseur (K). Le circuit de réfrigération d'un réfrigérateur à deux portes comprend habituellement deux évaporateurs qui sont respectivement localisés dans le compartiment de réfrigérateur et dans le compartiment de dispositif de congélation, lesdits évaporateurs étant agencés en série et étant activés au moyen d'un unique compresseur afin de réduire les coûts. Un condenseur et un circuit de commande de température complètent le circuit de réfrigérateur. Les réfrigérateurs du type mentionné ci-avant sont probablement le type le plus largement répandu de réfrigérateur domestique. L'autre type de réfrigérateur domestique, lequel est également largement répandu, est ce qui est appelé le type combiné. Il diffère du premier type en ce qui concerne les dimensions substantiellement plus grandes du dispositif de congélation, lequel est localisé sous le compartiment de réfrigérateur. Le fonctionnement de thermostat est mis en oeuvre au moyen d'un thermostat électromécanique normal, lequel est habituellement équipé d'un bouton, localisé dans le compartiment de réfrigérateur, pour le réglage manuel de la température souhaitée. C'est fondamentalement pour cette raison qu'un système de commande permettant d'assurer le fonctionnement satisfaisant de à la fois le compartiment de réfrigérateur et le compartiment de dispositif de congélation dans les diverses conditions d'environnement n'a pas encore été trouvé. A l'opposé, les réfrigérateurs utilisés jusqu'ici ont posé divers problèmes. Le compartiment de réfrigérateur doit être thermostaté à une température de 5 C tandis que le compartiment de dispositif de congélation doit maintenir une température de fonctionnement de-18 C (pour le type 4 étoiles ou ****). Dans le cas d'une commande traditionnelle, les deux compartiments doivent être dimensionnés de telle sorte qu'une température d'au moins-18 C puisse être obtenue dans des conditions de fonctionnement traditionnelles. Le résultat est que, du fait de la différence en termes de conditions, le dispositif de congélation peut atteindre des températures beaucoup plus basses que celles habituellement envisagées et nécessaires. Ceci implique une consommation excessive d'électricité. Il y a également un risque que la température soit plus élevée que celle qui est requise, ce qui peut compromettre la conservation des denrées alimentaires. Par conséquent, il y a une grande incertitude en ce qui concerne la valeur de température qui est réellement maintenue à l'intérieur du compartiment de dispositif de congélation. Par exemple, même si on envisage une température dans le compartiment de dispositif de congélation de beaucoup inférieure à la valeur autorisée maximum à titre de précaution, si le réfrigérateur est localisé dans un environnement tout particulièrement froid tel que ce peut être le cas par exemple dans un cellier, un garage ou dans une maison de vacances inhabitée pendant l'hiver, le thermostat n'évalue pas la nécessité de démarrer le compresseur puisque l'échange thermique avec l'environnement externe tend fondamentalement à être équilibré. Ceci est nuisible pour le maintien de la température dans le compartiment de dispositif de congélation, laquelle tend à croître jusqu'à une température proche de celle de l'environnement. Pour finir, il y a des conditions de fonctionnement spéciales pour un réfrigérateur selon lesquelles des systèmes de commande connus sont particulièrement non satisfaisants. L'une de ces situations se produit par exemple lorsque l'utilisation du compartiment de réfrigérateur n'est pas nécessaire, comme c'est le cas lorsque les habitants d'une maison sont hors domicile pendant une longue période temporelle. Cette situation est typique d'une famille qui part en vacances. Puisqu'il n'est pas nécessaire de préserver des denrées alimentaires fraîches, il peut être envisagé d'économiser la consommation en laissant fonctionner seulement le compartiment de dispositif de congélation dans des conditions de fonctionnement optimum. Mais ceci n'est pas possible selon l'état de l'art du fait que le cycle du réfrigérateur est commandé par le thermostat dans le compartiment de réfrigérateur. Comme il a été mis en exergue ci-avant, il existe des réfrigérateurs combinés qui appartiennent habituellement à un segment de gamme supérieur et qui adoptent un circuit de réfrigérateur double du fait qu'ils offrent une distribution davantage commode du volume entre le compartiment de réfrigérateur et le compartiment de dispositif de congélation. Ledit compartiment de dispositif de congélation présentant des dimensions plus grandes n'est pas nécessaire et n'est pas commode pour tous les utilisateurs. La présente invention vise à résoudre les inconvénients qui ont été mentionnés ci-avant et à proposer un réfrigérateur à deux portes amélioré et davantage efficient par comparaison avec les solutions connues. Dans ce contexte, l'objet principal de la présente invention consiste à proposer un réfrigérateur à deux portes permettant d'obtenir, en fonction de la nécessité, soit le refroidissement rapide du compartiment de dispositif de congélation ou du compartiment de réfrigérateur, soit des économies d'énergie plus importantes. Un objet supplémentaire de l'invention est constitué par la fourniture d'un réfrigérateur à deux portes permettant d'augmenter la capacité de congélation du compartiment de dispositif de congélation. Afin d'atteindre ces objets, la matière principale de la présente invention est un réfrigérateur à deux portes qui comporte les caractéristiques qui sont illustrées dans les revendications annexées et qui font partie intégrante de la description. D'autres objets, d'autres caractéristiques et d'autres avantages de la présente invention apparaîtront clairement au vu de la description détaillée présentée ci-après et au vu du dessin annexé, lesquels éléments sont fournis à titre d'exemple et non pas à titre exhaustif. La figure 1 représente une vue schématique d'un réfrigérateur à deux portes selon l'invention. Afin de résoudre les inconvénients qui ont été mentionnés ci- avant, sans une augmentation excessive des coûts, un système de commande de température électronique qui est prévu pour la régulation séparée de la température dans les deux compartiments au moyen d'un circuit d'évaporation double a été réalisé. Le fluide réfrigérant peut être envoyé sur l'évaporateur de réfrigérateur et en cascade sur l'évaporateur de dispositif de congélation, ou directement et seulement sur l'évaporateur de dispositif de congélation. Deux circuits fondamentalement indépendants ont été obtenus en utilisant une seul compresseur. La figure 1 représente un schéma général d'un circuit de réfrigération Cr d'un réfrigérateur à deux portes selon l'invention. Le réfrigérateur à deux portes comporte deux compartiments, soit de façon respective un compartiment de dispositif de congélation Vz et un compartiment de réfrigérateur Vf, qui sont ici indiqués au moyen des évaporateurs pertinents Ez et Ef. Le circuit de réfrigération Cr est constitué par un compresseur K, en aval duquel viennent dans l'ordre un condenseur C, un tube chaud TC, un filtre F, une électrovanne trois voies EV qui est commandée par un thermostat électronique TE ; à ce niveau, le circuit Cr se sépare selon deux autres circuits sous la forme de deux tubes capillaires, soit de façon respective un capillaire de réfrigérateur Lf et un capillaire de dispositif de congélation Lz, qui sont tous deux connectés à l'électrovanne EV, laquelle peut mettre en route la commutation hydraulique entre les capillaires Lf et Lz de telle sorte que ceux-ci puissent être alimentés en alternance par le compresseur K, en fonction de si le compartiment de dispositif de congélation Vz seul doit être réfrigéré ou de si le compartiment de réfrigérateur Vf et le compartiment de dispositif de congélation Vz doivent tous deux être réfrigérés. Les deux capillaires Lf et Lz croisent un tube de retour TR dans un échangeur thermique 8c1 depuis lequel ils sortent et suivent des parcours séparés. Le capillaire Lf passe au travers d'un second échangeur thermique (Sc2) de manière à faire circuler le fluide réfrigérant qui circule au travers de celui-ci jusqu'à la partie supérieure d'un évaporateur de réfrigérateur Ef. Une fois qu'il a circulé au travers de la totalité de l'évaporateur de réfrigérateur Ef, le fluide remonte et passe au travers de l'échangeur thermique Sc2 en absorbant la chaleur en provenance du capillaire Lf, laquelle chaleur se déplace à l'intérieur de celui-ci, puis il entre dans un évaporateur de dispositif de congélation Ez. Puisque le mode de réalisation concerne un réfrigérateur à deux portes, le serpentin de l'évaporateur de dispositif de congélation Ez court sur la totalité de l'extérieur du compartiment de dispositif de congélation Vz, s'arrête dans le tube de retour TR et retourne au compresseur K. A l'opposé, le capillaire Lz entre directement dans la partie supérieure de l'évaporateur de dispositif de congélation Ez sans passer au travers de l'échangeur thermique Sc2. Le système de commande électronique du réfrigérateur est constitué par un premier capteur de température Tf qui est localisé dans le compartiment de réfrigérateur Vz, lequel envoie un signal concernant la température dans le compartiment de réfrigérateur Vf sur un thermostat électronique TE ; de façon similaire, il y a un second capteur Tz qui envoie la valeur de température du compartiment de dispositif de congélation Vz sur le même thermostat TE. De cette façon, la logique de commande du thermostat TE, conformément aux valeurs qui sont détectées par les capteurs Tf et Tz, peut décider instant par instant s'il convient de refroidir en cascade les deux compartiments Vz et Vf ou le compartiment de dispositif de congélation Vz seul, en envoyant le signal pertinent sur l'électrovanne EV, laquelle dérive le fluide réfrigérant soit dans le capillaire Lf, soit dans le capillaire Lz. Pour finir, la figure 1 représente un troisième capteur Te, qui est positionné sur l'évaporateur Ef et qui est utilisé pour commander le dégivrage de ce dernier. La description fournie illustre clairement les caractéristiques de l'invention en question ainsi que ses avantages. Le réfrigérateur à deux portes selon l'invention permet d'utiliser la commande électronique et de mettre en oeuvre des fonctions pour obtenir, lorsque nécessaire, soit un refroidissement rapide du compartiment de dispositif de congélation ou du dispositif de réfrigérateur, soit des économies d'énergie plus importantes dans un réfrigérateur à deux portes. L'un des avantages offerts par le réfrigérateur à deux portes selon l'invention est une consommation d'énergie plus faible par comparaison avec un réfrigérateur combiné avec seulement le compartiment de dispositif de congélation en service, du fait que le volume dudit compartiment de dispositif de congélation qui doit être refroidi est beaucoup plus petit. Un autre avantage du réfrigérateur à deux portes est que les températures du compartiment de dispositif de congélation et du compartiment de réfrigérateur sont indépendantes l'une de l'autre et elles peuvent être réglées librement par l'utilisateur. Qui plus est, on n'a plus les problèmes qui sont liés à la dépendance de la température du dispositif de congélation vis-à-vis de l'environnement externe ; même si la température externe doit chuter jusqu'à des niveaux extrêmement bas, l'électrovanne rend possible que le dispositif de congélation fonctionne même si le compartiment de réfrigérateur n'a pas besoin d'être refroidi. Un autre avantage est l'augmentation marquée de la capacité de congélation grâce au circuit dédié seulement au compartiment de dispositif de congélation. Qui plus est, au moyen du réfrigérateur à deux portes selon l'invention, il est possible de désactiver le compartiment de réfrigérateur s'il n'y a pas de produits alimentaires à préserver, tel que par exemple dans le cas d'une longue absence hors de la maison, sans avoir à renoncer à la possibilité de disposer d'aliments congelés lors du retour. Pour finir, le réfrigérateur à deux portes selon l'invention procure des économies d'énergie substantielles dans le cas dans lequel les deux compartiments présentent des charges différentes, par exemple si le dispositif de congélation est plein de denrées alimentaires qui doivent être congelées et que le réfrigérateur est à moitié vide. Il est clair que de nombreuses variantes sont possibles pour t'homme de l'art spécialisé dans les réfrigérateurs à deux portes comme décrit ci-avant à titre d'exemple, sans que l'on s'écarte des principes de nouveauté de l'idée inventive, et il est également clair que dans des applications pratiques, les formes des détails illustrés peuvent être différentes et peuvent être remplacées par d'autres éléments techniquement équivalents. Par exemple, les modes de réalisation de l'élément pour la commutation des circuits de réfrigération peuvent varier également. REVENDICATIONS 1. Réfrigérateur à deux portes, comprenant un compartiment de réfrigérateur (Vf) dans la partie inférieure et un compartiment de dispositif de congélation (Vz) dans la partie supérieure, ledit réfrigérateur comprenant également un circuit de réfrigération (Cr) qui inclut un compresseur (K), un premier évaporateur de réfrigérateur (Ef) et un second évaporateur de dispositif de congélation (Ez), qui sont respectivement associés au compartiment de réfrigérateur (Vf) et au compartiment de dispositif de congélation (Vz), lesquels évaporateurs sont agencés en série et sont activés par le même compresseur (K), caractérisé en ce que le circuit de réfrigération (Cr) comprend un moyen de commutation hydraulique (EV) qui est localisé en aval du compresseur (K) et en amont du premier évaporateur de réfrigérateur (Ef) et du second évaporateur de dispositif de congélation (Ez), ledit moyen de commutation hydraulique (EV) disposant de la capacité de dériver la circulation du fluide réfrigérant en provenance du compresseur (K) entre un circuit de réfrigérateur (Lf) et un circuit de dispositif de congélation (Lz). 2. Réfrigérateur à deux portes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande de température électronique (TE) qui est associé au moins à un premier capteur de température (Tf) dans le compartiment de réfrigérateur (Vf) et à un second capteur de température (Tz) dans le compartiment de dispositif de congélation (Vz), ledit système de commande de température électronique (TE) commandant la commutation de la vanne (EV). 3. Réfrigérateur à deux portes selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de réfrigérateur (Lf) en aval du moyen de commutation hydraulique (EV) connecte en série le premier évaporateur de réfrigérateur (Ef) et le second évaporateur de dispositif de congélation (Ez) tandis que le circuit de dispositif de congélation connecte le moyen de commutation hydraulique (EV) directement au second évaporateur de dispositif de congélation (Ez). 4. Réfrigérateur à deux portes selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de réfrigérateur (Lf) et le circuit de dispositif de congélation (Lz) croisent un tube de retour (TR) en provenance de l'évaporateur de dispositif de congélation (Ez), dans un échangeur thermique (Sc1). 5. Réfrigérateur à deux portes selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de réfrigération (Cr), qui entre dans l'évaporateur de réfrigérateur (Ef) et qui en sort, passe au travers d'un échangeur thermique (Sc2). 6. Réfrigérateur à deux portes selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de commande de température électronique (TE) est associé à un troisième capteur (Te), localisé sur l'évaporateur (Ef) et utilisé pour la commande du dégivrage dans le compartiment de réfrigérateur (Vf). 7. Réfrigérateur à deux portes selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen de commutation hydraulique (EV) comprend une électrovanne trois voies.