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La présente invention est relative aux appareils frigorifiques et a pour objet d'établir des moyens simples et peu coûteux pour dégivrer l'élément frigorigène, de manière à chauffer uniquement cette partie de 1' installation par la totalité de l'énergie consommée et à éliminer les pertes de chaleur dues à la conduction ou au rayonnement.
Selon la présente invention, l'évaporateur est connecté, ou est établi de manière à pouvoir être connecté aux bornes de l'enroulement se- condaire formant le circuit de sortie d'un transformateur abaïsseur fournis- sant un courant de sortie élevé sous faible voltage. Les deux extrémités de l'évaporateur peuvent être électriquement isolées, ou non, du restant de l'appareil.
Lorsque l'évaporateur est constitué par un serpentin auquel sont fixées des ailettes de rayonnement, et afin d'éviter un court-circuit, ces ailettes peuvent être, soit isolées des circonvolutions ou spires du ser- pentin - lorsque les ailettes s'étendent transversalement d'un côté à l'autre de l'ensemble de celui-ci-, soit être en contact métallique avec lesdites spires, tout en étant séparées des ailettes des spires voisines.
Ou bien les ailettes peuvent constituer une partie du circuit électrique, si on les établit en une matière constituant une résistance électrique appropriée
Dans le système selon l'invention, et lorsque la transformation s'opère jusqu'à une faible tension, par exemple cinq volts environ, la résistance relativement réduite de l'opérateur permet le passage d'un courant relativement important à travers les spires du serpentin, en produisant la chaleur nécessaire pour dégivrer les surfaces de ces spires. Par exemple, en supposant que la tension de sortie secondaire est de cinq volts et que les spires de l'évaporateur accusent une résistance de 0,025 ohms, l'évaporateur sera traversé par un courant de 200 ampères, d'où dissipation d'une énergie calorifique équivalant à 1 kilowatt.
On peut prévoir un interrupteur temporisé, de façon que le dégi- vrage soit effectué automatiquement à un moment voulu quelconque et pour une durée quelconque, déterminée d'avance, par exemple, tous les jours à 9 h. du matin pendant 15 minutes.
Dans les appareils frigorifiques domestiques, dans lesquels le compartiment de l'évaporateur se présente généralement sous la forme d' un bac ou d'un carter auquel sont réunis les spires de l'évaporateur, le bac est construit de telle manière qu'il ne constitue pas un "anneau" mé- tallique complet, c'est-à-dire un circuit électrique, le secondaire du transformateur étant connecté dans ce cas à chaque extrémité du bac. Dans ce cas, le courant traverse le bac - en le chauffant - de manière à le dégivrer, cette chaleur étant répartie uniformément dans tout le bac.
Conformément à un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe peut être fendue d'avant en arrière, en isolant électriquement les deux bords l'un de l'autre, une bande de cuivre étant fixée à contact électrique à chacun de ces bords et connectée au secondaire du transformateur.
L'enveloppe du compartiment de l'évaporateur est de préférence isolée électriquement de l'enveloppe principale de l'installation frigorifique.
Afin d'éviter la nécessité d'isoler l'évaporateur électriquement du restant de l'appareil frigorifique, isolement qui nécessite des modifications mécaniques à l'appareil et augmente ainsi le prix de revient de ce dernier, l'enroulement secondaire du transformateur est constitué par deux bobinages identiques, la disposition étant telle que les paires' d'extrémités équipotentielles de ces bobinages sont connectées entre elles au point milieu de la résistance électrique de l'évaporateur, tandis que les autres extrémités des bobinages sont connectées respectivement aux extrémités de l'évaporateur. Comme ces dernières extrémités sont au même potentiel, aucun courant ne peut traverser la partie formant compresseur du circuit de congélation.
L'invention sera décrite ci-après en se référant aux dessins
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semi-schématiques annexés qui représentent divers exemples d'application de l'invention.
Dans ces dessins : la figure 1 représente une disposition dans laquelle l'évaporateur est isolé électriquement du circuit du compresseur; la figure 2 est une vue en bout de l'évaporateur représenté dans la figure 1 ; la figure 3 est une vue fragmentaire dessinée à une plus grande échelle et montrant une variante de la méthode pour effectuer l'isolement de l'évaporateur d'avec la partie compresseur du circuit de réfrigération; la figure 4 représente une variante de réalisation du circuit à basse tension, telle qu'appliquée à un évaporateur comportant des ailettes transversales continues; la figure 5 représente une disposition dans laquelle on n'applique pas d'isolement électrique entre l'évaporateur et le compresseur; la figure 6 représente une variante de la disposition montrée dans la figure 5;
les figures 7 et 8 représentent des variantes de bacs à glace pour appareils frigorifiques domestiques, ces bacs étant isolés électriquement par rapport au compresseur et à l'enveloppe extérieure de l'appareil frigorifique; la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 7; mais où le bac à glace n'est isolée électriquement ni de l'enveloppe de l'appareil frigorifique, ni du compresseur.
Dans les figures 1 et 2 notamment, 1 désigne l'évaporateur dont les extrémités sont bridées en 2, pour être réunies, avec interposition d'une garniture 3 formant isolant électrique, à des brides correspondantes 4 solidaires de la partie compresseur 5 du circuit de congélation. Sur les spires de l'évaporateur sont enfilées des ailettes de refroidissement 1a. 6 désigne le compresseur et 7 un détendeur commandé par un liquide contenu dans un petit récipient 8 légèrement isolé du serpentin de l'évaporateur, ce récipient étant relié au détendeur 7 par un tube capillaire de détendeur 9, conformément à la pratique courante.
Les extrémités des spires de l'évaporateur, voisines des brides 2, sont connectées à la bobine secondaire à basse tension 10a du transformateur 10. La bobine primaire 10b du transformateur 10 est connectée au secteur d'alimentation par un commutateur temporisé 11.
La figure 3 représente une disposition qui constitue une variante vis-à-vis de la garniture 3 appelée à isoler l'évaporateur 1 par rapport à la partie 5 du compresseur du circuit de congélation. Ici, 1' isolement est obtenu en réunissant les extrémités écartées des parties respectives du circuit de congélation à l'aide de manchons 12 d'un métal à haute résistance électrique. En considérant la faible tension du courant qui traverse l'évaporateur, les résistances tubulaires 12 empêchent ce courant d'atteindre la partie 5 du circuit de congélation.
Dans le mode d'exécution représenté dans la Figure 4, l'évaporateur est constitué par une tuyauterie de cuivre 13 conformée en serpentin et dont les spires sont encastrées dans des ailettes de refroidissement transversales 14 en laiton. Les extrémités adjacentes des spires individuelles sont connectées électriquement par d'épaisses tiges de cuivre 15, les premières spires d'en bas étant connectées par des tiges analogues 16 au secondaire 17a du transformateur abaisseur 17. Les dispositifs habituels faisant parties d'un évaporateur ont été omis pour la facilité. Dans cette disposition, les spires individuelles de l'évaporateur 13 sont connectées en parallèle aux bornes de l'enroulement secondaire
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17a.
En raison de la basse tension, la courant s'écoulera le long des spires en cuivre, à conductivité élevée, de préférence aux ailettes de laiton 14 à conductivité relativement réduite. En outre, et comme le secondaire 17a est connecté uniquement aux extrémités des spires 13 de l'évaporateur, le circuit du courant se trouve limité à l'évaporateur et aucun courant ne s'écarte de ce circuit. Par conséquent, il n'est pas nécessaire dans ce cas d'isoler le circuit de l'évaporateur par rapport au circuit du compresseur.
Dans le'mode d'exécution représenté dans la figure 5, l'éva- porateur est désigné par 18, le compresseur par 19 et le détendeur par
20. Les extrémités de l'évaporateur voisines de la partie compresseur du circuit de congélation, partie qui contient le compresseur 19 et le détendeur 20, sontconnectées en dérivation sur le bobinage secondaire 21 a, 21b, du transformateur abaisseur 21, un branchement étant prévu entre le point de connexion commun 21c des deux bobines identiques du secondai- re, d'une part, et le point milieu 18a de la résistance électrique de l'évaporateur 18, d'autre part, cet évaporateur étant ainsi divisé élec- triquement en deux circuits de conductibilité égale.
Comme on le voit, la prévision du point milieu 21± divise la bobine secondaire en deux bobines 21a, 21b de potentiel égal, de sorte que, lorsque le courant traverse les circuits Individuels des bobinages et les parties de l'éva- porateur 18 qui leur correspondent, aucun courant ne passe dans la partie compresseur 22 du circuit de congélation, étant donné que les points. et v sont au même potentiel.
Dans la disposition représentée dans la figure 6,la référence 23 désigne l'évaporateur dont le point milieu de résistance électrique 23a est connecté à une extrémité du bobinage secondaire 24a du transformateur abaisseur 24, tandis que ses deux extrémités 23b et 23c sont connectées à l'autre extrémité dudit bobinage 24a. Cette disposition a pour effet de diviser virtuellement l'évaporateur 23 en deux moitiés électriquement équivalentes, qui sont connectées en parallèle aux bornes de 1' enroulement secondaire 24a, de sorte que le passage du courant se limite é l'évaporateur seul et qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une isolation électrique entre le circuit de l'évaporateur et le circuit 25 du compresseur.
Dans les dispositions représentées dans les figures 7 et 8, les évaporateurs sont représentés sous la forme de bacs à glace pour appareils frigorifiques domestiques. Dans la figure 7, 26 désigne la paroi supérieure de l'appareil frigorifique, et 27 le bac à glace qui présente une section en U et qui est isolé de la paroi supérieure 26 par un anneau Isolant 28. La référence 29 désigne la partie compresseur du circuit de congélation, laquelle est isolée en 30 par rapport aux extrémités du circuit de l'évaporateur. Partant de points situés entre les garnitures isolantes 30 et le bac 27, ce dernier est connecté à l'enroulement secondaire a du transformateur abaisseur 31.
La disposition de la figure 8 est Identique à celle de la figure 7, avec cette différence que le bac à glace 32 est du type entièrement fermé, bien que sa paroi supérieure soit électriquement à circuit ouvert, ceci étant obtenu en entaillant cette dernière paroi lon- gitudinalement et en séparant les bords adjacents de la fente par une bande de matière Isolante 32a.
Le bac 32 est isolé de la paroi supérieure 33 de l'appareil frigorifique par une feuille isolante 34. '
La figure 9 montre une disposition d'un bac à glace d'un appareil frigorifique domestique, où ce bac 35 est fixé à la paroi supérieure 36 de l'appareil sans qu'une isolation quelconque soit prévue entre ces deux éléments, aucun isolant électrique n'étant prévu entre la partie formant bac à glace et la partie compresseur du circuit de congélation. Les côtés opposés du bac à glace 35 sont connectés en dérivation sur les enroulements secondaires 37a. 37b, tandis que le point milieu de la résistance électrique du bac est connecté au point milieu de ces enroulements, comme dans l'évaporateur de la figure 5.
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Une variante de l'enroulement secondaire divisé, peut être con stitué par un seul enroulement à deux conducteurs isolés l'un de l'autre, le point milieu de l'enroulement éta@t obtenu en réunissant les deux conducteurs à une de leurs extrémités, les autres extrémités de ces conducteurs formant les bornes appelées à être connectées respectivement à l'objet appelé à être chauffé.
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R IICATIIS .
1 - Appareil frigorifique dans lequel l'évaporateur est connecté en dérivation sur l'enroulement secondaire formant le circuit de sortie d'un transformateur abaisseur fournissant un courant de sortie élevé sous une faible tension, les deux extrémités de l'évaporateur étant isolées électriquement du reste de l'appareil.
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The present invention relates to refrigeration devices and its object is to establish simple and inexpensive means for defrosting the refrigerant element, so as to heat only this part of the installation by all of the energy consumed and to eliminate heat loss due to conduction or radiation.
According to the present invention, the evaporator is connected, or is established so as to be able to be connected to the terminals of the secondary winding forming the output circuit of a step-down transformer providing a high output current at low voltage. . The two ends of the evaporator may or may not be electrically isolated from the rest of the device.
When the evaporator consists of a coil to which radiation fins are attached, and in order to avoid a short circuit, these fins can be either isolated from the convolutions or turns of the coil - when the fins extend transversely from one side to the other of the assembly thereof, or be in metallic contact with said turns, while being separated from the fins of the neighboring turns.
Or the fins can form a part of the electrical circuit, if they are made of a material constituting an appropriate electrical resistance.
In the system according to the invention, and when the transformation takes place down to a low voltage, for example approximately five volts, the relatively small resistance of the operator allows the passage of a relatively large current through the turns of the coil, by producing the heat necessary to defrost the surfaces of these turns. For example, assuming that the secondary output voltage is five volts and the evaporator turns have a resistance of 0.025 ohms, the evaporator will be traversed by a current of 200 amps, hence dissipating energy. calorific equivalent to 1 kilowatt.
A timed switch can be provided so that defrosting is carried out automatically at any desired time and for any duration, determined in advance, for example, every day at 9 o'clock. morning for 15 minutes.
In domestic refrigerating appliances, in which the evaporator compartment is generally in the form of a pan or a casing to which the turns of the evaporator are joined, the pan is constructed in such a way that it does not does not constitute a complete metal "ring", that is to say an electrical circuit, the secondary of the transformer being connected in this case to each end of the tank. In this case, the current passes through the tank - heating it - so as to defrost it, this heat being distributed evenly throughout the tank.
In accordance with one embodiment of the invention, the casing can be slit from front to back, electrically insulating the two edges from each other, a copper strip being fixed in electrical contact to each of these. edges and connected to the transformer secondary.
The envelope of the evaporator compartment is preferably electrically insulated from the main envelope of the refrigeration installation.
In order to avoid the need to electrically isolate the evaporator from the remainder of the refrigeration appliance, an isolation which requires mechanical modifications to the appliance and thus increases the cost of the latter, the secondary winding of the transformer is made by two identical coils, the arrangement being such that the pairs of equipotential ends of these coils are connected together at the midpoint of the electrical resistance of the evaporator, while the other ends of the coils are respectively connected to the ends of the 'evaporator. As these latter ends are at the same potential, no current can flow through the compressor part of the freezing circuit.
The invention will be described below with reference to the drawings.
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semi-schematic appended which represent various examples of application of the invention.
In these drawings: Figure 1 shows an arrangement in which the evaporator is electrically isolated from the compressor circuit; Figure 2 is an end view of the evaporator shown in Figure 1; Fig. 3 is a fragmentary view drawn on a larger scale and showing a variant of the method for effecting the isolation of the evaporator from the compressor part of the refrigeration circuit; FIG. 4 represents an alternative embodiment of the low voltage circuit, as applied to an evaporator comprising continuous transverse fins; FIG. 5 shows an arrangement in which no electrical insulation is applied between the evaporator and the compressor; Figure 6 shows a variant of the arrangement shown in Figure 5;
FIGS. 7 and 8 represent variants of ice trays for domestic refrigerating appliances, these trays being electrically insulated from the compressor and from the outer casing of the refrigerating appliance; FIG. 9 is a view similar to that of FIG. 7; but where the ice box is not electrically isolated from the casing of the refrigeration appliance or from the compressor.
In Figures 1 and 2 in particular, 1 designates the evaporator whose ends are flanged at 2, to be joined, with the interposition of a gasket 3 forming an electrical insulator, to corresponding flanges 4 integral with the compressor part 5 of the circuit. freezing. On the turns of the evaporator are threaded cooling fins 1a. 6 designates the compressor and 7 an expansion valve controlled by a liquid contained in a small receptacle 8 slightly isolated from the evaporator coil, this receptacle being connected to the expansion valve 7 by an expansion valve capillary tube 9, in accordance with current practice.
The ends of the turns of the evaporator, adjacent to the flanges 2, are connected to the low voltage secondary coil 10a of the transformer 10. The primary coil 10b of the transformer 10 is connected to the supply sector by a time delay switch 11.
FIG. 3 represents an arrangement which constitutes a variant with respect to the lining 3 called to isolate the evaporator 1 with respect to the part 5 of the compressor of the freezing circuit. Here, the isolation is achieved by joining the spaced ends of the respective parts of the freezing circuit with sleeves 12 of a metal with high electrical resistance. Considering the low voltage of the current flowing through the evaporator, the tubular resistors 12 prevent this current from reaching part 5 of the freezing circuit.
In the embodiment shown in FIG. 4, the evaporator consists of a copper pipe 13 in the form of a coil and the turns of which are embedded in transverse cooling fins 14 made of brass. The adjacent ends of the individual turns are electrically connected by thick copper rods 15, the first turns from below being connected by similar rods 16 to the secondary 17a of the step-down transformer 17. The usual devices forming part of an evaporator have been omitted for ease. In this arrangement, the individual turns of the evaporator 13 are connected in parallel across the terminals of the secondary winding
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17a.
Due to the low voltage, current will flow along the copper coils, with high conductivity, in preference to the brass fins 14 with relatively reduced conductivity. In addition, and as the secondary 17a is connected only to the ends of the turns 13 of the evaporator, the current circuit is limited to the evaporator and no current deviates from this circuit. Consequently, it is not necessary in this case to isolate the evaporator circuit from the compressor circuit.
In the embodiment shown in figure 5, the evaporator is designated by 18, the compressor by 19 and the expander by.
20. The ends of the evaporator adjacent to the compressor part of the freezing circuit, part which contains the compressor 19 and the expansion valve 20, are bypassed on the secondary winding 21a, 21b, of the step-down transformer 21, a connection being provided. between the common connection point 21c of the two identical coils of the secondary, on the one hand, and the midpoint 18a of the electrical resistance of the evaporator 18, on the other hand, this evaporator being thus divided electrically into two circuits of equal conductivity.
As can be seen, forecasting the midpoint 21 ± divides the secondary coil into two coils 21a, 21b of equal potential, so that when the current flows through the individual circuits of the coils and the parts of the evaporator 18 which correspond to them, no current passes through the compressor part 22 of the freezing circuit, given that the points. and v are at the same potential.
In the arrangement shown in Figure 6, the reference 23 designates the evaporator whose midpoint of electrical resistance 23a is connected to one end of the secondary winding 24a of the step-down transformer 24, while its two ends 23b and 23c are connected to the 'other end of said coil 24a. This arrangement has the effect of virtually dividing the evaporator 23 into two electrically equivalent halves, which are connected in parallel across the terminals of the secondary winding 24a, so that the flow of current is limited to the evaporator alone and that It is not necessary to provide electrical insulation between the evaporator circuit and the compressor circuit.
In the arrangements shown in Figures 7 and 8, the evaporators are shown in the form of ice trays for domestic refrigerating appliances. In Figure 7, 26 denotes the upper wall of the refrigeration apparatus, and 27 the ice container which has a U-shaped section and which is isolated from the upper wall 26 by an insulating ring 28. Reference 29 denotes the compressor part. of the freezing circuit, which is isolated at 30 from the ends of the evaporator circuit. Starting from points located between the insulating linings 30 and the tank 27, the latter is connected to the secondary winding a of the step-down transformer 31.
The arrangement of figure 8 is identical to that of figure 7, with the difference that the ice box 32 is of the fully closed type, although its top wall is electrically open circuit, this being obtained by notching the latter wall lon - gitudinally and by separating the adjacent edges of the slot by a strip of insulating material 32a.
The tank 32 is isolated from the upper wall 33 of the refrigeration appliance by an insulating sheet 34. '
FIG. 9 shows an arrangement of an ice container of a domestic refrigeration appliance, where this container 35 is fixed to the upper wall 36 of the appliance without any insulation being provided between these two elements, no electrical insulation. not being provided between the part forming the ice container and the compressor part of the freezing circuit. Opposite sides of ice bin 35 are branched off on secondary windings 37a. 37b, while the midpoint of the electrical resistance of the tank is connected to the midpoint of these windings, as in the evaporator of figure 5.
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A variant of the divided secondary winding, can be constituted by a single winding with two conductors insulated from each other, the midpoint of the winding being obtained by joining the two conductors at one of their ends. , the other ends of these conductors forming the terminals called to be connected respectively to the object called to be heated.
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R IICATIIS.
1 - Refrigerating device in which the evaporator is connected as a bypass on the secondary winding forming the output circuit of a step-down transformer providing a high output current at a low voltage, the two ends of the evaporator being electrically isolated from the rest of the device.