La présente invention se rapporte à des systèmes
de réfrigération et particulièrement à des systèmes de réfrigération qui comportent des moyens de dégivrage
pouvant fonctionner automatiquement.
Jusqu'ici on a-proposé d'effectuer le dégivrage d'un
système de réfrigération en prévoyant un cite ait de dérivation à partir du compresseur en passant par un moyen à
soupapB pour aller au serpentin de.l'évaporateur. Dans cet agencement,après un intervalle de temps prédéterminé ou
sous contrôle thermostatique ou autre, le processus de réfrigération est stoppé,la soupape de dérivation s'ouvre,
et les gaz réchauffés par le compresseur peuvent s'écouler
<EMI ID=1.1>
cement à un minimum la formation de givre sur le serpentin de l'évaporateur,qui autrement contrarierait le rendement du système.
Toutefois, dans la proposition oi-dessus on rencontre l'inconvénient que la soupape de dérivation peut devenir inopérante,ou seulement partiellement opérante, avec comme conséquence des dommages pour le compresseur.
L'objet principal de la présente invention est d'apporter un système de réfrigération qui comprend un moyen de dégivrage et qui ne souffre pas des inconvénients inhérents à l'utilisation du serpentin d'évaporateur du circuit de réfrigération pour faire circuler le fluide de dégivrage chaud.
Suivant la présente invention on apporte un système de réfrigération comprenant un circuit de réfrigération comportant un compresseur, un:condenseur,une soupape d'expansion et au moins un serpentin d'évaporateur, de même qu'un circuit de dégivrage conçu pour contenir un fluide qui a une température de congélation plus basse que celle de l'eau, ce circuit de dégivrage comportant au moins un serpentin de dégivrage et une pompe pour faire circuler ce fluide dans tout le circuit de dégivrage,le ou les serpentins de dégi.
vrage se conformant substantiellement à la configuration du ou des serpentins d'évaporateur et reposant en position adjacente par rapport à ceux-ci.Le système peut consister en un ou plusieurs serpentins d'évaporateur,chaque serpentin ayant son propre serpentin de dégivrage se conformant substantiellement à sa configuration et reposant de manière con- <EMI ID=2.1>
Les serpentins d'évaporateur de la plupart des systèmes de réfrigération sont du type à surface étendue avec tubes à ailettes qui sont constituées d'éléments standards, adaptés ensemble pour former la surface de refroidissement requise. Dans la présente invention le ou les serpentins de dégivrage peuvent passer à travers les dites ailettes et, si on le'désire, peuvent reposer immédiatement en-dessous
ou sur le côté de la partie du serpentin d'évaporateur avec lequel ils sont associés et à leur proximité immédiate.
Le circuit de dégivrage peut aussi passer autour ou en-dessous d'un plateau d'égouttage et/ou d'une conduite d'écoulement,
de manière à pouvoir empêcher l'eau du ou des serpentins d'évaporateur de regeler tandis qu'elle est conduite en dehors de la chambre de congélation.
Le serpentin de dégivrage peut conduire à un réceptacle de fluide de dégivrage jusqu'auquel la tuyauterie de décharge du compresseur s'étend; à l'intérieur de ce réceptacle
il existe un serpentin à travers lequel les gaz chauds venant du compresseur passent.Ces gaz maintiendront donc chaud le fluide de dégivrage.
Pour que l'invention puisse aisément être mise en oeuvre,on se propose actuellement de décrire une forme de réalisation de celle-ci en se rapportant aux dessins d'accompagnement,à titre d'exemple uniquement.
Dans ces dessins:
la figure 1 montre schématiquement un système de réfrigération construit conformément à l'invention; la figure 2 montre schématiquement un système de réfrigération reposant sur les mêmes principes généraux que ceux indiqués dans la figure 1, mais avec trois serpentins d'évaporation et leurs serpentins de dégivrage associés; la figure 3 une élévation antérieure d'un refroidisseur construit conformément à l'invention; la figure 4 est une vue en plan de la figure 3; la figure 5 est une élévation terminale de la figure 3, et la figure 6 est une vue fragmentaire, d'une partie du refroidisseur représenté dans la figure 3,montrant une partie d'un serpentin d'évaporation et d'un serpentin de dégivrage passant à travers une ailette de refroidissement.
<EMI ID=3.1> schématiquement les principes de base sur lesquels repose l'invention,il est prévu deux circuits fermés distincts,à savoir un circuit de réfrigération 1 et un circuit de dégivrage 2.
Le circuit de réfrigération 1 est composé de constituants standards,de maniète connue,et comporte un compresseur 3, un condenseur 4,un réceptacle de liquide 5 et une soupape d'expansion 6 qui conduit à un serpentin d'évaporateur 7,
le circuit étant fermé par le serpentin d'évaporateur 7 qui est raccordé au côté d'entrée du compresseur 3. En pratique il conviendrait d'employer des constituants supplémentaires dans le circuit de réfrigération;par exemple,un échangeur
de chaleur pourrait être raccordé entre le côté d'entrée du compresseur et le réceptacle de liquide, et un moyen thermostatique pourrait être placé à l'intérieur du refroidisseur pour contrôler l'opération des soupapes d'expansion 6.
On comprendra toutefois que. la figure 1 est donnée simplement pour montrer l'opération globale du système.
Le second circuit fermé, à savoir le circuit de dégivrage 2, comporte un réceptacle de fluide de dégivrage 8 pour la réception/ d'un fluide de dégivrage,et une pompe 9 pour la mise en circulation du fluide de dégivrage dans tout le circuit de dégivrage.Le circuit de dégivrage 2 s'étend
de manière à former un serpentin de dégivrage 10, dont la configuration, et l'agencement sont tels qu'il se conforme substantiellement au contour du serpentin d'évaporateur 7 pour que tout givre qui se forme sur le côté extérieur du serpehtin d'évaporateur soit aisément dispersé, lorsqu'un fluide chaud passe à travers le serpentin de dégivrage 10.
En même temps le circuit de dégivrage s'étend autour ou en-dessous d'un plateau d'égouttage 11 comme montré en 12, et peut aussi s'étendre autour d'une tuyauterie d'écoulement qui est utilisée pour faire passer le liquide recueilli dans le Plateau d'égouttage hors du refroidisseur.De cette manière tout liquide qui se recueille à l'intérieur du plateau d' égouttage- 11 ou dans la tuyauterie d'écoulement partant de oelui-ci sera maintenu à l'état liquide et ne pourra pas se congeler,étant donné l'effet de chauffage de la tuyauterie
<EMI ID=4.1>
des gaz chauds émanant du compresseur 3; à cet effet, le réservoir de fluide de dégivrage 8 est pourvu d'un serpentin
13 qui est raccordé au côté de sortie du compresseur 3 et
qui mène aussi au condenseur.4,ce serpentin 15'étant immergé dans le fluide de .dégivrage 14.Afin d'augmenter la chaleur fournie au fluide de dégivrage par les gaz chauds en provenance du compresseur,un autre élément de chauffage sous la forme d'un réchauffeur électrique 15 peut être placé à l'intérieur
-du réservoir de fluide de dégivrage. Toutefois il peut être désirable de ne prévoir uniquement que ce derni,er réchauffeur, en renonçant à la chaleur fournie par les gaz chauds <EMI ID=5.1>
On voit facilement qu'au cours du fonctionnement le circuit de réfrigération opère de la manière normale,le fluide dans le circuit de réfrigération étant comprimé par le compresseur et alors, tandis qu'il ^est encore comprimé, étant refroidi par le condenseur., puis alimenté à la soupape d'expansion qui réduit la pression avec comme conséquence un effet de réfrigération,le fluide alors achevant le cycle de réfrigération en étant renvoyé au compresseur pour une nouvelle compression.
Le circuit de réfrigération opère donc de manière normale jusqu'à oe qu'un moyen de 'contrôle thermostatique situé à l'intérieur du refroidisseur débite automatiquement de la puissance à la pompe 9,interrompant en même temps le fonctionnement du circuit de réfrigération.Le.fluide de dégivrage 14 se trouvant dans le réceptacle 8 est alors pompé pour parcourir le circuit de dégivrage 2 de manière à réchauffer toutes les parties de l'appareillage qui sont en contact étroit avec le circuit de dégivrage et en particulier le serpentin d'évaporation 7 et le plateau d'égouttage 11.
Cette opération a lieu jusqu'à ce que la température à l'intérieur du refroidisseur se soit élevée et maintenue de
<EMI ID=6.1>
moyen de contrôle automatique interrompt le fonctionnement
de la pompe 9,empêchant ainsi la circulation du fluide de dégivrage 14 et mettant de nouveau en fonctionnement le circuit de réfrigération, achevant ainsi le cycle.
On se rapporte maintenant à la figure 2 des dessins montrant schématiquement un système de réfrigération qui fonctionne de la même manière que celui décrit pour la figure 1.
Dans ce cas, le compresseur 3 débite du fluide réfrigérant comprimé via un séparateur d'huile 16 à travers un serpentin ou une série de serpentins 13 installés à l'intérieur d'un réceptacle de fluide de dégivrage 8, vers un condenseur refroidi à l'air 4 et un réceptacle de liquide 5. Un manomètre haute pression 17 et un clapet 18 sont également asso-
<EMI ID=7.1>
du réceptacle de liquide via un dessicateur 19 à un échangeur
<EMI ID=8.1>
évaporateur sont également pourvus d'une conduite d'égalisation 21 qui est raccordée aux côtés d'entrée et de sortie de ces serpentins.Le fluide réfrigérant passe alors des trois serpentins-d'évaporation de nouveau à l'échangeur de chaleur
20 et revient au côté d'entrée -du compresseur 3. Le côté d' entrée du compresseur 3 est également pourvu d'un manomètre
<EMI ID=9.1>
Le liquide de dégivrage contenu dans le réceptacle
de dégivrage 8 est forcé,à l'aide de la pompe 9, à traverser <EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
d'avoir trois serpentins de dégivrage similaires 10a,10b
<EMI ID=12.1>
dégivrage à son voisinage immédiat. Chacun des serpentins de dégivrage 10a, lOb et 10c revient dans le circuit de
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
Le réceptacle de fluide de dégivrage 8 comporte à l'intérieur des bagues de chauffage additionnel 15 qui y sont attachées,destinées au chauffage du fluide de dégivrage.
Chacun des. trois refroidisseurs possède également
<EMI ID=15.1>
montrent un des refroidisseurs décrits en relation avec la figure'3. Comme on pourra s'en rendre compte par les figures, les serpentins d'évaporateur 7 et les serpentins <EMI ID=16.1>
métallique 28. Des ailettes 29 sont espacées à certains intervalles dans le châssis et sont fixées aux serpentins de l'évaporateur;elles augmentent l'aire effective de refroidissement des serpentins de l'évaporateur. Les deux
<EMI ID=17.1>
Comme on le voit, chaque tour du serpentin d'évapora-
<EMI ID=18.1>
prié de serpentin de dégivrage, ces serpentins de dégivrage passant à travers les ailettes 29 pour se placer le long de la partie du serpentin d'évaporateur avec laquelle ils sont associés.
On a découvert qu'un fluide approprié pour l'emploi dans le circuit de dégivrage est un mélange 1 : 1 d'eau et d'éthylène glycol,bien que l'on puisse utiliser d'autres fluides convenables.
On peut modifier le système sans s'écarter de la portée de l'invention;par exemple,au lieu de prévoir un réceptacle de fluide de dégivrage sous la forme d'un réservoir comme montré dans la forme de réalisation décrite pour chauffer le fluide de dégivrage,on peut utiliser toute autre forme de moyen de transfert de chaleur adéquat.
REVENDICATIONS
1. Système de réfrigération comprenant un circuit de réfrigération comportant un compresseur, un condenseur, une soupape d'expansion et au moins un serpentin d'évaporateur,
et un circuit de dégivrage conçu pour contenir un fluide qui, de préférence, a une température de congélation plus basse que celle de l'eau, ce circuit de dégivrage comportant au moins un serpentin de dégivrage et une pompe pour faire circuler le fluide à travers le circuit de dégivrage,le ou les serpentins de dégivrage se conformant substantiellement à
la configuration du ou des serpentins d'évaporateur et étant situés en position adjacente par rapport à ceux-ci.
The present invention relates to systems
refrigeration and particularly to refrigeration systems which include defrosting means
that can work automatically.
Up to now it has been proposed to defrost a
refrigeration system by providing a bypass from the compressor through a means to
valveB to go to the evaporator coil. In this arrangement, after a predetermined time interval or
under thermostatic or other control, the refrigeration process is stopped, the bypass valve opens,
and the gases heated by the compressor can flow
<EMI ID = 1.1>
Minimize the formation of frost on the evaporator coil, which would otherwise adversely affect system performance.
However, in the above proposal the drawback is encountered that the bypass valve may become inoperative, or only partially operative, resulting in damage to the compressor.
The main object of the present invention is to provide a refrigeration system which comprises a defrosting means and which does not suffer from the drawbacks inherent in using the evaporator coil of the refrigeration circuit to circulate the defrost fluid. hot.
According to the present invention there is provided a refrigeration system comprising a refrigeration circuit comprising a compressor, a condenser, an expansion valve and at least one evaporator coil, as well as a defrost circuit designed to contain a fluid. which has a freezing temperature lower than that of water, this defrost circuit comprising at least one defrost coil and a pump for circulating this fluid throughout the defrost circuit, or the defrost coil (s).
evaporator coil substantially conforming to the configuration of and lying adjacent to the evaporator coil (s) The system may consist of one or more evaporator coils, each coil having its own defrost coil substantially conforming to its configuration and based in a manner consistent with <EMI ID = 2.1>
The evaporator coils in most refrigeration systems are of the extended area type with finned tubes which consist of standard components, fitted together to form the required cooling surface. In the present invention the defrost coil (s) can pass through said fins and, if desired, can rest immediately below.
or on the side of the part of the evaporator coil with which they are associated and in their immediate vicinity.
The defrost circuit can also pass around or under a drip tray and / or a drain pipe,
so as to be able to prevent the water from the evaporator coil (s) from refreezing while it is being conducted out of the freezing chamber.
The defrost coil may lead to a defrost fluid receptacle to which the compressor discharge piping extends; inside this receptacle
there is a coil through which the hot gases from the compressor pass, so these gases will keep the defrost fluid hot.
In order that the invention can be easily implemented, it is presently proposed to describe an embodiment thereof with reference to the accompanying drawings, by way of example only.
In these drawings:
Figure 1 schematically shows a refrigeration system constructed in accordance with the invention; Figure 2 schematically shows a refrigeration system based on the same general principles as those shown in Figure 1, but with three evaporator coils and their associated defrost coils; Figure 3 is a front elevation of a cooler constructed in accordance with the invention; Figure 4 is a plan view of Figure 3; Figure 5 is an end elevation of Figure 3, and Figure 6 is a fragmentary view, of part of the cooler shown in Figure 3, showing part of an evaporator coil and a defrost coil passing through a cooling fin.
<EMI ID = 3.1> schematically the basic principles on which the invention is based, two separate closed circuits are provided, namely a refrigeration circuit 1 and a defrost circuit 2.
The refrigeration circuit 1 is composed of standard components, in a known manner, and comprises a compressor 3, a condenser 4, a liquid receptacle 5 and an expansion valve 6 which leads to an evaporator coil 7,
the circuit being closed by the evaporator coil 7 which is connected to the inlet side of compressor 3. In practice, additional components should be used in the refrigeration circuit; for example, an exchanger
heat could be connected between the inlet side of the compressor and the liquid receptacle, and a thermostatic means could be placed inside the cooler to control the operation of the expansion valves 6.
It will be understood, however, that. Figure 1 is given simply to show the overall operation of the system.
The second closed circuit, namely the defrost circuit 2, comprises a defrosting fluid receptacle 8 for the reception / of a defrosting fluid, and a pump 9 for circulating the defrosting fluid throughout the defrosting circuit. defrost The defrost circuit 2 extends
so as to form a defrost coil 10, the configuration and arrangement of which is such that it conforms substantially to the contour of the evaporator coil 7 so that any frost which forms on the outer side of the evaporator coil is easily dispersed when a hot fluid passes through the defrost coil 10.
At the same time the defrost circuit extends around or below a drip tray 11 as shown at 12, and may also extend around a flow pipe which is used to pass the liquid. collected in the drip tray outside the cooler. In this way any liquid which collects inside the drip tray 11 or in the flow piping from it will be kept in a liquid state and will not be able to freeze, given the heating effect of the piping
<EMI ID = 4.1>
hot gases emanating from the compressor 3; for this purpose, the de-icing fluid reservoir 8 is provided with a coil
13 which is connected to the output side of compressor 3 and
which also leads to the condenser. 4, this coil 15 ′ being immersed in the deicing fluid 14. In order to increase the heat supplied to the deicing fluid by the hot gases coming from the compressor, another heating element in the form an electric heater 15 can be placed inside
-the de-icing fluid reservoir. However, it may be desirable to provide only this latter heater, renouncing the heat supplied by the hot gases <EMI ID = 5.1>
It can easily be seen that during operation the refrigeration circuit operates in the normal manner, the fluid in the refrigeration circuit being compressed by the compressor and then, while still being compressed, being cooled by the condenser. then fed to the expansion valve which reduces the pressure resulting in a refrigeration effect, the fluid then completing the refrigeration cycle by being returned to the compressor for further compression.
The refrigeration circuit therefore operates normally until a thermostatic control means located inside the chiller automatically delivers power to the pump 9, at the same time interrupting the operation of the refrigeration circuit. .defrosting fluid 14 located in the receptacle 8 is then pumped to run through the defrost circuit 2 so as to heat all the parts of the apparatus which are in close contact with the defrost circuit and in particular the evaporating coil 7 and the drip tray 11.
This operation takes place until the temperature inside the cooler has risen and maintained at
<EMI ID = 6.1>
automatic control means interrupts operation
of the pump 9, thus preventing the circulation of the defrost fluid 14 and putting the refrigeration circuit into operation again, thus completing the cycle.
Referring now to Figure 2 of the drawings schematically showing a refrigeration system which operates in the same manner as that described for Figure 1.
In this case, the compressor 3 delivers compressed refrigerant fluid via an oil separator 16 through a coil or a series of coils 13 installed inside a defrosting fluid receptacle 8, to a condenser cooled to l. air 4 and a liquid receptacle 5. A high pressure manometer 17 and a valve 18 are also associated.
<EMI ID = 7.1>
from the liquid receptacle via a desiccator 19 to an exchanger
<EMI ID = 8.1>
evaporator are also provided with an equalization line 21 which is connected to the inlet and outlet sides of these coils. The refrigerant then passes from the three evaporator coils back to the heat exchanger
20 and returns to the inlet side of compressor 3. The inlet side of compressor 3 is also provided with a pressure gauge.
<EMI ID = 9.1>
The de-icing liquid contained in the receptacle
defrost 8 is forced, using pump 9, to cross <EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
to have three similar defrost coils 10a, 10b
<EMI ID = 12.1>
defrost in its immediate vicinity. Each of the defrost coils 10a, 10b and 10c returns to the
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
The defrost fluid receptacle 8 has inside additional heater rings 15 attached thereto for heating the defrost fluid.
Each of the. three coolers also has
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show one of the coolers described in relation to figure'3. As can be seen from the figures, evaporator coils 7 and coils <EMI ID = 16.1>
metal 28. Finned 29 are spaced at intervals in the frame and are attached to the evaporator coils, increasing the effective cooling area of the evaporator coils. Both
<EMI ID = 17.1>
As can be seen, each turn of the evaporator coil
<EMI ID = 18.1>
Required to defrost coil, these defrost coils passing through fins 29 to sit alongside the portion of the evaporator coil with which they are associated.
It has been found that a suitable fluid for use in the defrost circuit is a 1: 1 mixture of water and ethylene glycol, although other suitable fluids may be used.
The system can be modified without departing from the scope of the invention; for example, instead of providing a deicing fluid receptacle in the form of a reservoir as shown in the disclosed embodiment for heating the deicing fluid. defrost, any other form of suitable heat transfer medium can be used.
CLAIMS
1. Refrigeration system comprising a refrigeration circuit comprising a compressor, a condenser, an expansion valve and at least one evaporator coil,
and a defrost circuit adapted to contain a fluid which preferably has a freezing temperature lower than that of water, this defrost circuit comprising at least one defrost coil and a pump for circulating the fluid through the defrost circuit, the defrost coil (s) substantially conforming to
the configuration of the evaporator coil (s) and being located adjacent to them.