Brevet FR3111417A1 — publié le 20211217

Un appareil de réfrigération (1), comprenant une structure formée par des parois isolantes (2) et au moins une enceinte de réfrigération (3), comprenant une ouverture (4) en face frontale (5) obturée par une porte (6), ledit appareil de réfrigération (1) comprenant un dispositif de retrait de chaleur (13) par pompe à chaleur (7) installé sur un plateau isolant mobile encastrable (9) dans la partie supérieure de l'appareil de réfrigération (1), le plateau isolant étant encastrable par système de rebords en applique (9a) sur les parois isolantes (2), ledit plateau isolant (9) portant sur sa partie supérieure le dispositif de retrait de chaleur (13) par pompe à chaleur (7) et sur sa face de dessous un dispositif de refroidissement de type évaporateur statique (8) constitué d’un évaporateur tubulaire métallique (8) recouvert d’au moins un fourreau plastifié (10a), formant structure monobloc. Le dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur (7) comprend un tube d'amenée de fluide frigorigène (10) logé dans un fourreau protecteur plastique (10a) traversant au moins une partie du plateau mobile encastrable (9) et positionné directement dans au moins une enceinte de réfrigération (3). Aucun espace n'est aménagé entre ledit tube (10) et son fourreau plastique (10a), un espace est aménagé entre les fourreaux (10a) de telle façon que ledit espace contenant de l'air soit maintenu à une température idéale de 4 °C. Utilisation notamment dans une chambre froide négative et positive, notamment chambre à cadavre pour animaux. Figure de référence pour l’abrégé : figure 2 Appareil de réfrigération avec dispositif de retrait de chaleur statique monobloc La présente invention concerne un appareil de réfrigération et notamment une chambre froide. La présente invention vise tout particulièrement l'assemblage et la mise en forme du fourreau et du tube d'amenée de fluide frigorigène de l'évaporateur du dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur. On connaît déjà des chambres froides équipées d'un dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur. Ces dispositifs de réfrigération comportent un dispositif d'échange thermique brassé. Pour illustrer l’état de la technique, on peut en particulier citer les demandes de brevet ci-après : WO2010/003938 ; FR2786 855 ; FR2712774 ; EP0769669 ; JP03099193 ; FR2689222 ; US5491979 ; US4432650 ; US1993171 ; EP0073584. Le fonctionnement est assuré par un conditionnement de l'air forcé via un dispositif de ventilation électrique sur un évaporateur métallique compact et inaccessible à cœur. Le retrait de chaleur est principalement obtenu par augmentation des pertes de charge au carré de la vitesse de déplacement de l'air ainsi conditionné. Cependant, la présence de matériel électrique directement dans l’ambiance de l’enceinte de réfrigération impose une température de réfrigération négative afin de supprimer toute agression chimique des éventuels cadavres en décomposition. Par ailleurs, cette consigne de température négative génère une consommation électrique supplémentaire. Le nettoyage de ce type de dispositif de retrait de chaleur est réalisé par jet d'eau modéré afin d'éviter la détérioration de l'évaporateur et du ventilateur. Cependant, le conditionnement de l'air présente l'inconvénient de nécessiter un circuit électrique alimentant l'élément de ventilation pour éviter la formation de glace autour de l'évaporateur et le disfonctionnement du dispositif de retrait de chaleur. Par ailleurs, ces dispositifs de retrait de chaleur sont désinfectés sans nettoyeur haute pression et sans détergent afin de ne pas détériorer les composants électriques et l'évaporateur métallique qui est directement en contact avec l'ambiance. Par conséquent, l'obtention de tels dispositifs de retrait de chaleur est onéreuse et complexe à mettre en œuvre. De nombreuses opérations d'assemblage sont à réaliser lors de la fabrication des appareils de réfrigération et le nombre de pièces est élevé. En outre, l'utilisation d'un élément de ventilation électrique augmente la consommation d'énergie électrique nécessaire au fonctionnement des appareils de réfrigération. Enfin, un simple nettoyage à l'eau claire ne peut garantir une parfaite désinfection et l'atteinte d'un niveau d'hygiène satisfaisant. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités et de proposer un appareil de réfrigération comprenant un évaporateur permettant le retrait de chaleur sans équipement électrique dans l'enceinte de réfrigération et très simple à désinfecter à cœur. A cet effet, la présente invention vise un appareil de réfrigération, notamment une chambre froide, comprenant une structure formée par des parois isolantes, et au moins une enceinte de réfrigération comprenant une ouverture en face frontale obturée par une porte, ledit appareil de réfrigération comprenant un dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur installé sur un plateau isolant mobile encastrable dans la partie supérieure de l'appareil de réfrigération. Selon l'invention, le plateau isolant encastrable est encastrable par système de rebords en applique sur les parois isolantes, ledit plateau isolant portant sur sa partie supérieure le dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur et sur sa face de dessous un dispositif de refroidissement de type évaporateur statique constitué d’un évaporateur tubulaire métallique recouvert d’au moins un fourreau plastifié, formant structure monobloc. Le au moins fourreau(x) traversant le plateau isolant encastrable comporte(nt) des espacements compris entre 5 et 100 mm, de préférence sur une plage de 10 à 50 mm, avec une plage de réalisation de 15 à 35 mm et un espacement de 25mm dans un mode préférentiel de telle façon à maintenir l’air compris dans ces espaces au plus proche de 4 °C et un accès à l’ensemble de l’évaporateur. Le fourreau plastifié comprend un revêtement résistant à l'abrasion mécanique et chimique dans l'espace de l'enceinte de réfrigération. Le fourreau plastifié rend totalement hermétique l'évaporateur tubulaire métallique à l'air de l'enceinte de réfrigération. Les espacements entre les fourreaux sont agencés pour permettre un accès aisé à l'ensemble de la surface externe de l'évaporateur et un maintien de l’air à une température autour de 4 °C. La détérioration de l'évaporateur par le lavage haute pression, par les agressions chimiques et mécaniques et par les détergents est ainsi évitée, la désinfection à cœur de l'enceinte de réfrigération est ainsi simplifiée. L'espace ménagé entre les fourreaux plastifiés contenant des canalisations de fluide frigorigène dans l'enceinte de réfrigération permet de protéger les canalisations de fluide frigorigène, de maintenir préférentiellement une température autour de 4 °C entre les tubes et de faciliter le nettoyage à cœur de l'ensemble de l'évaporateur. Le dispositif de retrait de chaleur conforme à l'invention permet d'éviter la détérioration et l'encrassement de l'évaporateur sans apport d'énergie cinétique par des moyens électriques coûteux et consommateurs d'énergie. Il permet également de simplifier l'assemblage du dispositif de retrait de chaleur de l’enceinte de réfrigération. En pratique, l'espacement des fourreaux de canalisation de l'évaporateur permet d’obtenir et de maintenir une température de l'air à 4 °C et un accès complet à l'ensemble de l'évaporateur. Selon une caractéristique préférée de l'invention, l'évaporateur est composé d'une canalisation d'amenée de fluide frigorigène d'une certaine longueur, d'un certain diamètre, en position haute, espacée, horizontale, et d'un certain sens de circulation du fluide. Les canalisations de fluide frigorigène sont enrobées dans un fourreau plastifié d'une certaine épaisseur. La position haute déclenche dans l'enceinte réfrigérée un brassage par convection entre l'air refroidi au niveau de l'évaporateur et l'air plus chaud sous l'évaporateur. Les positions espacée et horizontale favorisent le brassage homogène et lent du volume d'air de l'enceinte de réfrigération et l'absence de prise en glace de l'évaporateur, de son encrassement par aérosol ainsi que son accès. L'épaisseur du fourreau plastifié détermine le degré de protection de la canalisation d'amenée de fluide frigorigène contre la friction et les réactions chimiques. La longueur et le diamètre de la canalisation de fluide frigorigène déterminent la puissance de retrait de chaleur. La demanderesse a pu constater au cours des expérimentations que la température entre le haut et le bas du volume d'air de l'enceinte frigorifique pouvait varier par phénomène de stratification, celui-ci étant négativement influencé par l'absence de mélange d'air entre le haut de l'enceinte de réfrigération et le bas de l'enceinte de réfrigération réchauffée par l'apport de chaleur massique des éléments contenus dans ce volume. Préférentiellement, l'espacement et la mise en forme des fourreaux des canalisations de fluide frigorigène, les points d'injection et d'aspiration du fluide frigorigène doivent être adaptés à la forme de l'enceinte de réfrigération et favoriser un phénomène de thermosiphon. Le dispositif d'encastrement permet d'adapter le dispositif à la plupart des structures existantes. L'ensemble du dispositif de retrait de chaleur assemblé sur un plateau encastrable permet une installation facile et rapide. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif : est une première vue schématique illustrant un appareil de réfrigération de type chambre froide et congélation, comprenant au moins une enceinte de réfrigération obturée par une porte ouverte, suivant un mode de réalisation de l'invention. est une seconde vue schématique illustrant un appareil de réfrigération similaire à la figure 1, comprenant un condenseur s'étendant sur la face arrière, suivant un mode de réalisation de l'invention. est une vue schématique en perspective du dispositif de retrait de chaleur. est une vue schématique du dessus de l'évaporateur d'un appareil de réfrigération comprenant un dispositif de retrait de chaleur suivant un mode de réalisation de l'invention. est une vue schématique d'une canalisation d'amenée de fluide frigorigène dans l'évaporateur d'un appareil de réfrigération comprenant un dispositif de retrait de chaleur suivant un mode de réalisation de l'invention. est une vue schématique du plateau encastrable de fixation de la pompe à chaleur et de l'évaporateur en partie supérieure d'un appareil de réfrigération comprenant un dispositif de retrait de chaleur suivant un mode de réalisation de l'invention. est une vue schématique du dessus du plateau encastrable de fixation de la pompe à chaleur et de l'évaporateur en partie supérieure d'un appareil de réfrigération comprenant un dispositif de retrait de chaleur suivant un mode de réalisation de l'invention. On va décrire tout d'abord en référence aux figures 1 et 2 un appareil de réfrigération de type chambre froide conforme à l'invention. Cet appareil de réfrigération (1) de type chambre froide comprend une enceinte de réfrigération (3). Cet appareil de réfrigération comprend des parois isolantes (2) formant l'enceinte de réfrigération (3). Les parois isolantes comprennent une surface interne (4a) définissant l'espace de l'enceinte de réfrigération (3). Cette surface interne (4a) est contenue dans un boitier extérieur (4b). Une couche d'isolation peut être prévue entre la surface interne (4a) et le boîtier extérieur (4b) de l'enceinte de réfrigération (3). Cette couche d'isolation peut être réalisée par de la mousse et/ou du vide d'air. L'appareil de réfrigération (1) comprend au moins un évaporateur (8). Un évaporateur peut être disposé dans la couche d'isolation et en contact avec la surface interne (4a) et/ou dans l'enceinte de réfrigération (3) en applique de la surface interne (4a). L'évaporateur peut être compris dans les trois parois isolantes (2) et/ou en contact avec la surface interne (4a) des trois parois et/ou dans la paroi isolante du plateau isolant mobile encastrable (9) et/ou en applique avec la surface interne (4a) du plateau isolant mobile encastrable. L'évaporateur peut être en relation thermique avec seulement une partie desdites parois isolantes (2). L'appareil de réfrigération (1) comprend une enceinte de réfrigération (3) fermée par une porte (6). L'enceinte de réfrigération (3) de l'appareil de réfrigération munie d'un matériel d'isolation thermique et d’un évaporateur intégré et/ou un contact avec la/les surfaces internes forme partie du circuit de réfrigération de l'appareil de réfrigération (1). L'enceinte de réfrigération (3) de l'appareil de réfrigération (1) comprenant un évaporateur (8) est adaptée à conserver une température dans une plage prédéterminée de valeurs. La régulation de l'enceinte de réfrigération (3) est garantie par des moyens de commande (non représentés) du circuit de réfrigération et de mesure de la température. Le circuit de réfrigération comprend également un condenseur (12), illustré à la figure 2, positionné sur le plateau isolant mobile encastrable (9) positionné sur le dessus de l'appareil de réfrigération (1) et constituant la carrosserie de l'enceinte de réfrigération (3). Le circuit de réfrigération comprend l'ensemble des éléments classiques constituant un tel dispositif et bien connus de l'homme de l'art. Ces éléments ne sont pas représentés sur les figures. On va décrire à présent, en référence aux figures 1 à 7, un dispositif de retrait de chaleur par pompe à chaleur selon un mode de réalisation de l'invention. En particulier le dispositif d'intégration du matériel frigorifique et l'évaporateur. Un appareil de réfrigération (1), notamment une chambre froide, comprend une structure formée par des parois isolantes (2) comprenant une ouverture (4) en face frontale (5). La température de l'air dans une enceinte de réfrigération est au plus proche de 4 °C. L'appareil de réfrigération (1) comprend également un dispositif de retrait de chaleur positionné au-dessus de l'appareil de réfrigération sur un plateau isolant mobile encastrable (9). Le dispositif de retrait de chaleur comprend un condenseur (12) et un système frigorifique (7) (7a) (7b) fixés sur un plateau isolant mobile encastré (9) dans le plafond de l'enceinte frigorifique (3) et un évaporateur de fluide frigorigène (8). De préférence, le plateau isolant mobile encastrable (9) comprend en sa périphérie un rebord (9a) de largeur suffisante et supérieure à 15 mm pour reposer en appui sur les parois isolantes (2) de l'enceinte de réfrigération (3). La connexion entre le plateau isolant encastrable par système de rebords en applique (9) et les parois isolantes (2) est réalisé par un système de rebords en applique (9a). La connexion entre le plateau isolant encastrable (9) et les parois isolantes (2) est pourvue de moyens d’étanchement à l’air extérieur de l'enceinte de réfrigération (3). La connexion entre le plateau isolant encastrable (9) et les parois isolantes (2) est, par simple collage provisoire, non définitive (9b). La conduite d'amenée de fluide frigorigène de type évaporateur (10) est constituée d’un tube semi-rigide, préférentiellement réalisé dans un matériau métallique (Fig 5 - 10). La conduite d'amenée de fluide frigorigène (10) est isolée de l'ambiance de l'enceinte de réfrigération (3) par une protection de type fourreau (Fig 5 - 10a) préférentiellement réalisée dans une matière telle que du polyéthylène. La conduite d'amenée de fluide frigorigène de type évaporateur (10) est guidée de telle façon à former un réseau de canalisations structurées (Fig 4). De préférence, l'arrivée de fluide frigorigène dans l'évaporateur se fait en périphérie du réseau de canalisations de l'évaporateur et circule dans un mouvement hélicoïdal de plus en plus rapproché de son centre pour réaliser un cheminement en spirale (Fig 4). De manière préférentielle, le fourreau plastifié (10a) chemine en formant boucles en spirale de telle façon à réaliser des nappes concentriques en déclinaison de l'extérieur vers l'intérieur de la spirale d'un angle (α) compris entre 5° et 75°, et préférentiellement au minimum de 15°. Un espace (10b) est ménagé entre les fourreaux (10a) contenant les tubes d'amenée de fluide frigorigène (10) de l'évaporateur (8) de telle façon à obtenir et maintenir une température de l’air préférentiellement à 4 °C. Cet espace permet un brassage optimal de l'air ambiant de l'enceinte de réfrigération (3) afin d'atteindre la consigne de température souhaitée. Le fourreau plastifié (10a) réalise un cheminement spécialement aménagé pour créer un brassage d'air par thermosiphon dans l'enceinte de réfrigération (3). De cette manière, la formation de glace sur les tubes de la périphérie de l'évaporateur et à son centre est évitée et la température d'ambiance de l'enceinte de réfrigération est homogène sans ventilation mécanique. Le fourreau (10a) préférentiellement réalisé dans une matière telle que le polyéthylène présente une épaisseur choisie pour résister à l'usure mécanique et chimique liée au processus de nettoyage sans isoler thermiquement le tube semi-rigide (10) de l'enceinte de réfrigération (3). De cette manière, la détérioration de l'évaporateur est évitée au contact d'un nettoyage à base d'actions abrasives et de détergent chimique et au contact des émanations gazeuses et des projections physiques des éléments stockés dans l'enceinte de réfrigération. L'évaporateur (8) est disposé de préférence en une ou plusieurs nappes horizontales (Fig 4). De cette manière, l'ensemble des surfaces externes de l'évaporateur (8) en contact avec l'air de l'enceinte de réfrigération (3) est aisément accessible pour réaliser un nettoyage optimal. Une application de l’invention porte sur une chambre à cadavre pour animaux, à nettoyage et désinfection faciles caractérisée en ce qu’elle est constituée d’un conteneur réfrigérant formé par l’appareil de réfrigération conforme aux caractéristiques précitées. Appareil de réfrigération (1) comprenant une structure formée par des parois isolantes (2) et au moins une enceinte de réfrigération (3) comprenant une ouverture (4) en face frontale (5) obturée par une porte (6), ledit appareil de réfrigération (1) comprenant un dispositif de retrait de chaleur (13) par pompe à chaleur (7) installé sur un plateau isolant mobile encastrable (9) dans la partie supérieure de l'appareil de réfrigération (1) caractérisé en ce que : le plateau isolant encastrable (9) est encastrable par système de rebords en applique (9a) sur les parois isolantes (2), ledit plateau isolant (9) portant sur sa partie supérieure le dispositif de retrait de chaleur (13) par pompe à chaleur (7) et sur sa face de dessous un dispositif de refroidissement de type évaporateur statique (8) constitué d’un évaporateur tubulaire métallique (8) recouvert d’au moins un fourreau plastifié (10a), formant structure monobloc. Appareil de réfrigération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le au moins fourreau(x) (10a) traversant le plateau isolant encastrable comporte(nt) des espacements (10b) compris entre 5 et 100 mm, de préférence sur une plage de 10 à 50 mm, avec une plage de réalisation de 15 à 35 mm et un espacement de 25mm dans un mode préférentiel. Appareil de réfrigération selon la revendication 1, caractérisé en ce que la connexion entre le plateau isolant encastrable (9) et les parois isolantes (2) est non définitive (9b). Appareil de réfrigération selon la revendication 2, caractérisé en ce que les espacements (10b) entre les fourreaux (10a) sont agencés pour permettre un accès aisé à l'ensemble de la surface externe de l'évaporateur et un maintien de l’air à une température autour de 4 °C. Appareil de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que le fourreau plastifié (10a) rend totalement hermétique l'évaporateur tubulaire métallique (8) à l'air de l'enceinte de réfrigération (3). Appareil de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 et 5 caractérisé en ce que le fourreau plastifié (10a) comprend un revêtement résistant à l'abrasion mécanique et chimique dans l'espace de l'enceinte de réfrigération (3). Appareil de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 5 et 6 caractérisé en ce que le fourreau plastifié (10a) chemine en formant boucles en spirale de telle façon à réaliser des nappes concentriques en déclinaison de l'extérieur vers l'intérieur de la spirale d'un angle (α) compris entre 5° et 75°, et préférentiellement au minimum de 15°. Appareil de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 5, 6 et 7 caractérisé en ce que le fourreau plastifié (10a) réalise un cheminement spécialement aménagé pour créer un brassage d'air par thermosiphon dans l'enceinte de réfrigération (3). Chambre à cadavre pour animaux, à nettoyage et désinfection faciles caractérisée en ce qu’elle est constituée d’un conteneur réfrigérant formé par l’appareil de réfrigération selon l’une quelconque des revendications précédentes.