Brevet FR3048477A1 — publié le 20170908

La présente invention concerne un dispositif permettant d'équilibrer les pressions intérieures et extérieures d'un appareil frigorifique du type réfrigérateur ou congélateur, et intégrant un moyen anti givre. Dans tous les appareils frigorifiques, et particulièrement dans les congélateurs « grand froid », la dépression à l'intérieur de la chambre froide, consécutives aux températures basses, sont telles qu'il est impossible d'ouvrir la porte pour accéder à leur contenu. Il est donc impératif que ces appareils soient équipés d'un moyen permettant de faire entrer de l'air depuis l'extérieur vers l'intérieur de la chambre pour équilibrer les pressions et permettre d'ouvrir la porte. Mais cette entrée d'air doit être obturée lorsque les pressions sont équilibrées pour ne faire rentrer à l'intérieur de la chambre froide ni chaleur, qui limiterait les performances de l'appareil et augmenterait ses consommations électriques, ni humidité qui provoquerait la formation de givre, voire de glace, pouvant coller la porte et empêcher son ouverture et donc l'accès au contenu de l'appareil. Par ailleurs, les congélateurs « grand froid » peuvent être équipés, en cas de défaillance du système principal de refroidissement, d'un système qui injecte dans la chambre froide du gaz (en général du CO2) à haute pression dont la détente maintient une température basse. Pour être efficace, et par mesure de sécurité, il faut simultanément à l'injection, évacuer du congélateur, un volume de gaz équivalent à celui injecté. 304 84 77 -2 Les produits actuellement sur le marché ne sont pas équipés de moyens permettant de répondre à ces 3 besoins : - Entrée d'air limitée pour l'équilibrage des pressions, puis étanchéité ; 5 - Suppression du givre ; - Evacuation des gaz en surpression. On connait par exemple le brevet US2015013352 qui décrit un puits d'aération reliant l'extérieur et l'intérieur d'un congélateur. Ce brevet met l'accent 10 sur le risque de formation de glace et propose un moyen mécanique pour casser cette glace. Ce système n'est pas automatique. Il ne prévient pas la formation de glace. On connait aussi le brevet CN103603979 qui décrit un puits d'aération 15 reliant l'extérieur et l'intérieur d'un congélateur. Ce brevet décrit une soupape unidirectionnelle s'ouvrant lorsque la dépression à l'intérieur de la chambre froide est suffisante. Ce système ne permet pas l'évacuation d'un gaz en surpression ni ne prévient la formation de givre. 20 Le but de la présente invention est de proposer un moyen permettant de : - Eliminer les dépressions par l'entrée contrôlée d'air extérieur ; - Supprimer la formation de givre ; - Evacuer les gaz en surpression. 25 A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif caractérisé par une soupape à membrane dont la déformation est différente selon la direction et l'intensité du flux gazeux, associée à un élément chauffant. 3048477 - 3 - Grâce à cette conception d'un dispositif de contrôle de pressions différentielles, il est alors possible de garantir l'accès au contenu d'un appareil frigorifique, et éviter tout incident lié à une surpression. 5 L'invention sera bien comprise à la lecture des descriptions suivantes d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : Figure 1 : Vue d'un appareil frigorifique (1) fermé montrant l'emplacement de l'invention (2). 10 Figue 2 : Vue en coupe de l'appareil frigorifique équipé de l'invention (2). On voit que l'invention, placée dans l'épaisseur de l'isolation (4) créé un conduit entre l'extérieur et l'intérieur de la chambre froide (3) 15 Figure 3 : Même coupe que figure 2. Vue de détail centrée sur l'invention. Membrane au repos (cas d'équilibre des pressions, système étanche) Figure 4 : Vue éclatée de l'invention (2) seule. On y voit le tube (5) portant d'une part un système de soupape à membrane (6) et un élément chauffant (7). zo Ces deux éléments sont amovibles. Figure 5 : Vue éclatée du système de soupape (6) seul. On y voit le corps formé de 3 pièces (8, 10 et 11) dont les ouvertures permettent le passage d'un flux d'air ou de gaz. On y voit aussi la membrane (9) 25 Figures 6 : Vue en coupe du système de soupape (6) seul. A gauche, les pressions de part et d'autre de la soupape sont équilibrées. A droite, cas de dépression à l'intérieur de l'appareil frigorifique. 3048477 - 4 - Figures 7 : Vue en coupe du système de soupape (6) seul. En haut à gauche, les pressions de part et d'autre de la soupape sont équilibrées. En haut à droite, puis en bas à gauche, puis en bas à droite : cas d'injection de CO2. Description de la déformation de la membrane (9). 5 Dans l'exemple de réalisation privilégiée, le dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles avec moyen anti givre est constitué d'un tube (5) qui fait office de puits par lequel circulent les flux d'air ou de gaz entre l'intérieur de la chambre froide et l'extérieur. Ce puits est équipé à son extrémité la plus chaude 10 (extérieur de l'appareil) d'un système de soupape (6), dont le fonctionnement est différent suivant l'orientation et l'intensité du flux d'air ou de gaz, et à son extrémité la plus froide (l'intérieur de l'appareil) d'une résistance souple (7) enroulée sur sa paroi intérieure. Les figures 6 nous montrent le cas d'un flux d'air depuis l'extérieur vers l'intérieur. Les figures 7 nous montrent le cas d'un 15 flux de gaz depuis l'intérieur vers l'extérieur. Le dispositif peut être placé partout où il peut faire le lien entre l'intérieur et l'extérieur de l'appareil, dans l'épaisseur de l'isolation (4) autour de la chambre comme dans l'épaisseur de la porte. Il est maintenu en place par l'isolant. 20 Le puits (5) est un élément fixe de l'appareil frigorifique (1). Le système de soupape (6) et la résistance (7) sont amovibles. Ils forment un corps creux permettant les flux d'air ou de gaz de passer au travers. 3048477 -5 Le système de soupape est constitué de pièces (8 10 et 11) formant corps. Une membrane (9) réalisée dans un matériau souple, est placée au centre de ce corps, fixé à son centre par déformation. 5 En cas d'équilibre des pressions, le pourtour de la membrane (9) s'appuie sur une couronne (10) issue du corps. Cet assemblage permet de fermer le passage d'air. 10 En cas de dépression à l'intérieur du congélateur, telles que montrées dans les figures 6, le pourtour de la membrane (9) se décolle de la couronne (10) ouvrant ainsi le passage à un flux d'air venant de l'extérieur. Lorsque les pressions se rééquilibrent, la membrane se repositionne comme elle l'était. Aucun obstacle ne vient perturber son mouvement. 15 En entrant dans le puits, l'air extérieur chargé d'humidité passe au centre de la résistance souple (7) roulée dans le puits entre la soupape (6) et la chambre froide de l'appareil frigorifique. La chaleur dégagée par cette résistance permet de supprimer le risque de formation de givre dans cette zone. 20 Si malgré la présence de la résistance souple, un bouchon de glace se forme à la sortie du puits, il suffit de retirer la soupape (6), qui est amovible, et de glisser un outil dans le puits pour casser ce bouchon. En cas de défaillance du système principal de refroidissement, il peut y 25 avoir injection de CO2. La détente de ce gaz dans la chambre froide maintien la dite chambre à une température basse. Le volume de gaz injecté doit aussitôt et au fur et à mesure être évacué vers l'extérieur. Dans ce cas, la membrane (9) du système de soupape (6) est poussée vers l'extérieur. La membrane résiste à cette pression car elle est en appui par son pourtour sur la couronne (10). Lorsque la pression est suffisante, la déformation de la membrane (9) permet de 3048477 - 6 - dépasser la couronne (10). Une fois cet obstacle dépassé, les gaz s'évacuent librement. Cette déformation de la membrane (9) pour dépasser l'obstacle formé par la couronne (10) est permanente. Elle n'apparait qu'en cas d'injection de CO2, donc de défaillance du système principal de refroidissement. L'opération 5 de maintenance qui suit automatiquement une telle défaillance inclus le remplacement de la soupape (6). REVENDICATIONS1. Dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles destiné à équiper des appareils frigorifiques, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape (6) à membrane (9) dont la déformation est différente suivant l'orientation et l'intensité du flux d'air ou de gaz qui traverse le dispositif. 2. Dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de chauffage (7) placé entre la soupape (6) à membrane (9) déformable et l'intérieur de l'appareil frigorifique. 3. Dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles selon 15 revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un tube (5) creux placé dans l'épaisseur de l'isolation (4), entre l'extérieur et l'intérieur de la chambre froide (3), recevant la soupape (6) à membrane déformable (9) et le moyen de chauffage (7). 20 4. Dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles selon revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (6) et le moyen de chauffage (7) sont amovibles et peuvent être retirés au besoin du tube (5), qui est un élément fixe de l'appareil frigorifique. 25 5. Dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles selon revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de chauffage (7) est une résistance électrique souple roulée dans le puit (5). 6. Appareil frigorifique caractérisé en ce qu'il comporte un 30 dispositif de contrôle de pressions différentielles (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.