EP0178226A1 - Armoire frigorifique à deux compartiments . - Google Patents

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EP0178226A1
EP0178226A1 EP85401947A EP85401947A EP0178226A1 EP 0178226 A1 EP0178226 A1 EP 0178226A1 EP 85401947 A EP85401947 A EP 85401947A EP 85401947 A EP85401947 A EP 85401947A EP 0178226 A1 EP0178226 A1 EP 0178226A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
compartment
evaporator
refrigeration
higher temperature
temperature
Prior art date
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Granted
Application number
EP85401947A
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German (de)
English (en)
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EP0178226B1 (fr
Inventor
André Herman
Michel Vandenbussche
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D'ELECTROMENAGER DU NORD SELNOR Ste
Original Assignee
D'ELECTROMENAGER DU NORD SELNOR Ste
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0178226A1 publication Critical patent/EP0178226A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0178226B1 publication Critical patent/EP0178226B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F25D11/022—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures with two or more evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/052—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/054—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the suction tube of the compressor and another part of the cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/31—Low ambient temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/04—Refrigerators with a horizontal mullion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2500/00—Problems to be solved
    • F25D2500/02—Geometry problems

Definitions

  • the invention relates to a process for injecting the refrigerant into a two-compartment refrigeration cabinet fitted with a single compressor to supply the evaporators in each compartment in series, and to a refrigeration cabinet implementing this method.
  • the commonly accepted standards stipulate that the temperature in the compartment used for freezing and storing food must not be higher than -18 ° C, and that the temperature in the compartment used for storage or refrigeration of fresh foodstuffs must be between 0 ° C and 5 ° C. These conditions must be fulfilled for an ambient temperature between 16 ° C and 32 ° C.
  • the difference between the atmosphere and the desired temperature in the freezer compartment is 50 ° C; the difference between the ambience and the desired temperature in the refrigeration compartment is 27 ° C.
  • the ratio r of the differences is therefore substantially equal to 2.
  • the difference between the atmosphere and the desired temperature of the freezer compartment is 34 ° C; the difference between the ambience and the desired temperature for the refrigeration compartment is 11 ° C.
  • the ratio R of the differences is therefore approximately equal to 3.
  • the losses do not depend on the ambient temperature.
  • the needs of each compartment are proportional to the temperature differences.
  • the ratio of the refrigeration requirements of the freezing compartment to the refrigeration requirements of the refrigeration compartment is therefore half the time at 16 ° C than at 32 ° C.
  • the regulating thermostat is generally located in the refrigeration compartment, which means that at 16 ° C ambient, the freezing compartment will only be partially satisfied in refrigeration needs and will reach for example a temperature of -15 °. vs.
  • the resistance is used in so-called normal injection mode: the refrigerant first passes through the evaporator of the refrigeration compartment, then into that of the freezing compartment.
  • the evaporator of the freezing compartment is first supplied, then that of the refrigeration compartment in which the regulation thermostat is placed.
  • the refrigerant by vaporizing inside an evaporator, absorbs calories in the associated compartment.
  • the vaporization is progressive and takes place as the fluid advances in the evaporation circuit.
  • the limit is located in the refrigeration compartment which is at the end of the circuit.
  • the evaporator in the refrigeration compartment is completely effective because the filling with refrigerant is carried out so that it is so, on the contrary at 16 ° C, this evaporator only becomes effective in part. There is a decline in the filling limit, which therefore varies according to the ambient temperature.
  • the freezer compartment evaporator is always fully efficient. The refrigeration needs of this compartment are therefore fully satisfied.
  • the purpose of the injection method of the invention is to remedy the various drawbacks caused by the methods of the prior art.
  • a method of injecting the refrigerant into the refrigeration circuit of a cabinet with two compartments at different temperatures, equipped with a single motor-compressor, in order to obtain fixed values of temperatures in the compartments, for room temperatures between a minimum and a maximum value is characterized in that the evaporator of the higher temperature compartment has two parts, and in that, the regulation being carried out in the higher temperature compartment, the fluid after compression and expansion circulates in series in a first part of the evaporator of the higher temperature compartment, then in the evaporator of the lower temperature compartment before circulating in a second part of the evaporator of the higher temperature compartment high and return to the compressor, and in that the refrigerant circuit is charged with refrigerant so that all of the evaporators rs is effective at maximum ambient temperature and in that the surfaces and / or the lengths of each part of the evaporator of the higher temperature compartment are optimized according to the refrigeration needs of the two compartments at extreme ambient temperatures .
  • the lower temperature compartment is a freezing compartment and the higher temperature compartment is a refrigeration compartment.
  • the respective proportions between the first and second parts of the evaporator of the compartment at higher temperature are calculated according to the refrigerating needs of each compartment at the extreme ambient temperatures in which must operate the refrigeration cabinet.
  • the refrigeration unit 1 comprises two compartments at different temperatures: a compartment II at a temperature of the order of -18 ° C., called the freezing and preservation compartment and a compartment 12 at one temperature of the order of + 5 ° C called the refrigeration compartment.
  • Figure 2 illustrates the refrigeration circuit and the power supply of the motor-compressor.
  • the temperatures in the compartments are maintained using a unique capillary type refrigeration circuit fitted with a single compressor.
  • the regulation is carried out using a thermostat T placed in the refrigeration compartment. This thermostat, when it opens, cuts off the electrical supply to compressor 20.
  • the electrical circuit is connected to the supply network by terminals El and E2.
  • the refrigeration circuit comprises, in series, a motor compressor 20, a condenser 21, a filter drier 22, a capillary 23.
  • a first part 121 of the evaporator of the refrigeration compartment At the outlet of the capillary 23 is a first part 121 of the evaporator of the refrigeration compartment. In series with this first part is the evaporator 111 of the compartment freezing. The outlet of the evaporator 111 from the freezing compartment is connected to the inlet of a second part 122 of the evaporator of the refrigeration compartment.
  • the outlet of the second part 122 of the evaporator of the refrigeration compartment is connected to a boiler 24, and the return of the fluid to the compressor 20 takes place in a pipe 25, at the outlet of the boiler.
  • this exchange of heat is carried out using a coaxial system, that is to say say that the capillary is placed inside the tubing.
  • the evaporator 121, 122 of the refrigeration compartment is produced using a panel 120 of Roll Bond.
  • the method of producing such an evaporator consists in welding laminated aluminum sheets in superposition. Special ink is deposited in places on the sheets to be welded: welding takes place outside the places where the ink has been deposited.
  • the evaporator parts 121, 122 are produced by injecting a high pressure liquid at the places where the sheets have not been welded.
  • the high pressure causes inflation between the two sheets.
  • the evaporator thus takes the form of a panel where the circulation circuits 121, 122 are reliefs.
  • the bouiJleur 24 is also produced on the panel 120 by the Roll Bond process.
  • the freezer compartment evaporator 111 is in the form of a flattened tube. Its length is about fifteen meters.
  • the evaporator 111 of the compartment can be produced by the Roll Bond technique.
  • this evaporator is in the form of a panel 110.
  • the evaporators are arranged vertically.
  • the separation between the two parts of the evaporator of the refrigeration compartment is then carried out in the height direction for reasons of convenience.
  • the first part 121 occupies a height H and the second part 122 occupies a height h.
  • each evaporator part is therefore proportional to the heights of these parts.
  • the height H of the first part 121 of the evaporator of the refrigeration compartment represents two thirds of the total height of the evaporator.
  • the second part 122 has a height h equal to the remaining third.
  • the respective surfaces of the evaporator parts are two thirds of the evaporator and one third of the evaporator.
  • the losses are independent of the ambient temperature, but the needs of each compartment depend on this ambient temperature and since the regulation takes place in the refrigeration compartment, it follows that a maximum temperature of - 18 ° C is obtained in the freezer compartment, in all ambient conditions, as soon as the temperature in the refrigeration compartment reaches 5 ° C and the evaporator of the freezer compartment is fully efficient.
  • the refrigeration circuit is loaded so that all of the evaporators are effective at 32 ° C ambient (that is to say, so that the filling limit is at the end of the refrigeration circuit) , and the total dimensions of the evaporators are chosen so that the desired temperatures in each compartment are reached at this environment.
  • the efficiency of an evaporator is proportional to the useful surface of this evaporator, that is to say to the surface of the pipes. However, this surface is proportional to the length of the pipes. So the efficiency depends indifferently on the useful surface or the useful length.
  • the ratio of the useful surface (or length) of the first part 121 of the evaporator of the refrigeration compartment to the total surface (or length) of this evaporator must therefore be equal to r
  • the second part 122 of the evaporator of the refrigeration compartment 12 is equivalent to at least one third of the total of the evaporator of this compartment, then all of the evaporators will be effective at 32 ° C and only the first part 121 of the evaporator in the refrigeration compartment and all, or almost all of the evaporator 111 in the refrigeration compartment freezing will be effective at 16 ° C.
  • the filling limit may vary and be slightly inside the freezing compartment, but this does not matter because the length of the evaporator in this compartment is very important compared to the dispersions which may be obtained.
  • the first part of the evaporator of the refrigeration compartment, the entire evaporator of the freezing compartment and a portion of the second part of the refrigeration compartment will be effective.
  • the injection method of the invention makes it possible to increase the performance of a refrigeration unit with two compartments, under these extreme conditions of use at a lower cost because it makes it possible to dispense with compensation resistors.

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Abstract

Procédé pour l'injection du fluide frigorigène dans une armoire frigorifique monocompresseur à deux compartiments à températures différentes permettant d'obtenir des valeurs fixes de température dans chaque compartiment lorsque la température d'ambiance varie entre une valeur minimale et une valeur maximale. La régulation est effectuée grâce à un thermostat (T) placé dans le compartiment à température plus haute, et le fiuide, après compression, est injecté en série dans une première partie (121) de l'évaporateur (120) du compartiment à température plus haute, dans l'évaporateur (110, 111) du compartiment à température plus basse, et dans une seconde partie (122) de l'évaporateur du compartiment à température plus haute avant de retourner au motocompresseur (20). La connaissance des rapports des besoins frigorifiques entre les deux compartiments aux températures extrêmes d'ambiance permet de déterminer les rapports des longueurs et/ou surfaces utiles entre les deux parties (121, 122) de l'évaporateur du compartiment à température plus haute.

Description

  • L'invention est relative à un procédé d'injection du fluide frigorigène dans une armoire frigorifique à deux compartiments munie d'un seul motocompresseur pour alimenter en série les évaporateurs de chaque compartiment, et à une armoire frigorifique mettant en oeuvre ce procédé.
  • Dans les armoires frigorifiques à deux compartiments, les normes communément admises stipulent que la température dans le compartiment servant à la congélation et à la conservation des aliments ne doit pas être supérieure à -18°C, et que la température dans le compartiment servant à l'entreposage ou à la réfrigération des denrées fraiches doit être comprise entre 0°C et 5°C. Ces conditions doivent être remplies pour une température d'ambiance comprise entre 16°C et 32°C.
  • Or, il est connu que le rapport des besoins frigorifiques entre les deux compartiments d'une armoire frigorifique varie selon la température d'ambiance.
  • A 32°C, la différence entre l'ambiance et la température souhaitée dans le compartiment de congélation est de 50°C ; la différence entre l'ambiance et la température souhaitée dans le compartiment de réfrigération est de 27°C.
  • Dans ce cas, le rapport r des différences est donc sensiblement égal à 2.
  • A 16°C, la différence entre l'ambiance et la température souhaitée du compartiment de congélation est de 34 °C ; la différence entre l'ambiance et la température souhaitée pour le compartiment de réfrigération est de 11°C.
  • Dans ce cas, le rapport R des différences est donc environ égal à 3.
  • Les déperditions ne dépendent pas de la température d'ambiance. Les besoins de chaque compartiment sont proportionnels aux différences de températures.
  • Ainsi, le rapport des besoins frigorifiques du compartiment de congélation sur les besoins frigorifiques du compartiment de réfrigération est donc une demi-fois plus important à 16°C qu'à 32°C.
  • Ces conditions extrêmes entraînent, pour les armoires frigorifiques à un seul compresseur, des problèmes de régulation de la température dans chaque compartiment. Ces armoires sont cal- culées pour que les températures correctes soient atteintes à 32°C d'ambiance.
  • Or, le thermostat de régulation est généralement situé dans le compartiment de réfrigération, ce qui signifie qu'à 16°C d'ambiance, le compartiment de congélation ne sera que partiellement satisfait en besoins frigorifiques et atteindra par exemple une température de -15°C.
  • On a remédié à ce problème et on obtient une température correcte dans chaque compartiment, en réalisant des armoires à l'intérieur desquelles, près de l'évaporateur du compartiment de réfrigération, on place une résistance électrique dite de compensation. Cette résistance est alimentée lors des arrêts du compresseur lorsque la température d'ambiance est basse. Ainsi, elle réchauffe artificiellement le compartiment et augmente le temps de fonctionnement du compresseur, ce qui permet de satisfaire les besoins du compartiment de congélation.
  • Cependant ce système présente des inconvénients.
  • La résistance est utilisée en mode d'injection dit normal : le fluide frigorigène passe d'abord dans l'évaporateur du compartiment de réfrigération, puis dans celui du compartiment de congélation.
  • Lorsque l'on désire congeler des aliments, il est parfois nécessaire de mettre manuellement en service une résistance supplémentaire.
  • Ceci multiplie donc les manipulations et les risques d'erreur. Egalement, il existe une surconsommation d'énergie et une augmentation du prix de revient de l'armoire.
  • Afin de remédier à ces inconvénients, on a réalisé des armoires à injection inversée.
  • Dans ces armoires, on alimente d'abord l'évaporateur du compartiment de congélation, puis celui du compartiment de réfrigération dans lequel est placé le thermostat de régulation.
  • Le principe de fonctionnement est le suivant :
  • Le fluide frigorigène, en se vaporisant à l'intérieur d'un évaporateur, absorbe des calories dans le compartiment associé. La vaporisation est progressive et s'effectue au fur et à mesure que le fluide avance dans le circuit d'évaporation.
  • Il arrive cependant à un moment où tout le fluide est vaporisé, et il apparaît donc une limite à partir de laquelle l'évaporateur ne fait plus de froid. On parle de limite de remplissage du circuit d'évaporation.
  • Dans le cas de l'injection inversée, la limite se situe dans le compartiment de réfrigération qui se trouve en fin de circuit.
  • Si à 32°C, l'évaporateur du compartiment de réfrigération est totalement efficace car le remplissage en fluide frigorigène est effectué pour qu'il en soit ainsi, au contraire à 16°C, cet évaporateur ne devient efficace qu'en partie. On assiste à un recul de la limite de remplissage qui varie donc en fonction de la température ambiante.
  • L'évaporateur du compartiment de congélation est toujours totalement efficace. Les besoins frigorifiques de ce compartiment sont donc entièrement satisfaits.
  • Cependant, ce mode d'injection présente encore des inconvénients : bien que le compartiment de congélation soit pleinement satisfait, puisque son évaporateur est toujours constamment efficace, et que par contre l'évaporateur du compartiment de réfrigération est plus ou moins rempli selon l'ambiance, ce qui vérifie les conditions sur les rapports des besoins frigorifiques en fonction de l'ambiance, il peut survenir des problèmes de répartition du froid, en raison des dispersions qui apparaissent d'une armoire à une autre.
  • Ces dispersions sont dûes essentiellement à la précision de la charge en fluide frigorigène, aux répartitions des déperditions frigorifiques entre les compartiments, à la précision sur les débits des capillaires, et enfin au volume de l'évaporateur.
  • En raison de ces dispersions, il est parfois difficile d'obtenir les températures optimales dans les deux compartiments selon les températures d'ambiance.
  • Le procédé d'injection de l'invention a pour but de remédier aux différents inconvénients suscités par les procédés de l'art antérieur.
  • Selon l'invention, un procédé d'injection du fluide frigorigène dans le circuit frigorifique d'une armoire à deux compartiments à températures différentes, équipée d'un seul motocompresseur, afin d'obtenir des valeurs fixes de températures dans les compartiments, pour des températures d'ambiance comprises entre une valeur minimum et une valeur maximum, est caractérisé en ce que l'évaporateur du compartiment à température plus haute comporte deux parties, et en ce que, la régulation étant effectuée dans le compartiment à température plus haute, le fluide après compression et détente circule en série dans une première partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute, puis dans l'évaporateur du compartiment à température plus basse avant de circuler dans une seconde partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute et de retourner au motocompresseur, et en ce que le circuit frigorifique est chargé en fluide frigorigène de façon que la totalité des évaporateurs soit efficace à la température d'ambiance maximum et en ce que les surfaces et/ou les longueurs de chaque partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute sont optimisées en fonction des besoins frigorifiques des deux compartiments aux températures extrêmes d'ambiance.
  • Dans une armoire pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, le compartiment à température plus basse est un compartiment de congélation et le compartiment à température plus haute est un compartiment de réfrigération.
  • Dans une mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, les proportions respectives entre les premières et secondes parties de l'évaporateur du compartiment à température plus haute sont calculées en fonction des besoins frigorifiques de chaque compartiment aux températures extrêmes d'ambiance dans lesquelles doit fonctionner l'armoire frigorifique.
  • D'autres caractéristiques et avantages du procédé de l'invention apparaîtront avec la description de quelques modes préférés de mise en oeuvre faite en regard des figures annexées sur lesquelles :
    • - la figure 1 est une vue d'une armoire à deux compartiments,
    • - la figure 2 est une vue du circuit frigorifique pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
  • Dans l'exemple de la figure 1, l'ensemble frigorifique 1 comporte deux compartiments à températures différentes : un compartiment Il à une température de l'ordre de -18°C, appelé compartiment de congélation et de conservation et un compartiment 12 à une température de l'ordre de +5°C appelé compartiment de réfrigération.
  • La figure 2 illustre le circuit frigorifique et l'alimentation électrique du motocompresseur.
  • Le maintien des températures dans les compartiments est assuré à l'aide d'un circuit frigorifique unique du type à capillaire équipé d'un seul motocompresseur. La régulation s'effectue à l'aide d'un thermostat T placé dans le compartiment de réfrigération. Ce thermostat, lors de son ouverture, coupe l'alimentation électrique du compresseur 20. Le circuit électrique est relié au réseau d'alimentation par des bornes El et E2.
  • Le circuit frigorifique comprend, en série, un motocompresseur 20, un condenseur 21, un filtre déshydrateur 22, un capillaire 23.
  • A la sortie du capillaire 23 se trouve une première partie 121 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération. En série avec cette première partie se trouve l'évaporateur 111 du compartiment de congélation. La sortie de l'évaporateur 111 du compartiment de congélation est reliée à l'entrée d'une seconde partie 122 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération.
  • La sortie de la seconde partie 122 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération est reliée à un bouilleur 24, et le retour du fluide au compresseur 20 s'effectue dans une tubulure 25, en sortie du bouilleur.
  • De préférence, il existe un échange de chaleur au retour entre la tubulure 25 et le capillaire 23. Dans un mode de réalisation préféré, cet échange de chaleur s'effectue à l'aide d'un système coaxial, c'est-à-dire que le capillaire est placé à l'intérieur de la tubulure.
  • Le sens de circulation du fluide frigorigène dans l'ensemble est indiqué par des flèches sur la figure 2.
  • De préférence, l'évaporateur 121,122 du compartiment de réfrigération est réalisé à l'aide d'un panneau 120 de Roll Bond. Le procédé de réalisation d'un tel évaporateur consiste à souder par laminage des feuilles d'aluminium en superposition. Une encre spéciale est déposée en des endroits des feuilles à souder : le soudage s'effectue en dehors des endroits où l'encre a été déposée.
  • Après le laminage, les parties d'évaporateur 121 , 122 sont réalisées en injectant un liquide haute pression aux endroits où les feuilles n'ont pas été soudées. La haute pression entraîne le gonflage entre les deux tôles.
  • L'évaporateur prend ainsi la forme d'un panneau où les circuits de circulation 121 , 122 sont des reliefs.
  • Dans un mode de réalisation préféré, le bouiJleur 24 est également réalisé sur le panneau 120 par le procédé Roll Bond.
  • L'évaporateur 111 du compartiment de congélation, de préférence, se présente sous la forme d'un tube aplati. Sa longueur est d'une quinzaine de mètres.
  • Egalement l'évaporateur 111 du compartiment peut être réalisé par la technique du Roll Bond.
  • Dans ce cas, cet évaporateur se présente sous la forme d'un panneau 110.
  • Dans le mode de réalisation représenté, les évaporateurs sont disposés verticalement. La séparation entre les deux parties de l'évaporateur du compartiment de réfrigération s'effectue alors dans le sens de la hauteur pour des raisons de commodité. Ainsi la première partie 121 occupe une hauteur H et la seconde partie 122 occupe une hauteur h.
  • Les longueurs et/ou surfaces efficaces de chaque partie d'évaporateur sont donc proportionnelles aux hauteurs de ces parties.
  • Dans le cas particulier où les températures extrêmes d'ambiance pour lesquelles on veut obtenir -18°C dans le compartiment de congélation et +5°C dans le compartiment de réfrigération sont comprises entre +16°C et + 32°C, la hauteur H de la première partie 121 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération représente les deux tiers de la hauteur totale de l'évaporateur. La seconde partie 122 possède une hauteur h égale au tiers restant. Ainsi, les surfaces respectives des parties d'évaporateur sont les deux tiers de l'évaporateur et le tiers de l'évaporateur.
  • Ce sont les connaissances des rapports des besoins frigorifiques de chaque compartiment, en fonction de la température ambiante, qui permettent de déterminer les rapport des surfaces des deux parties de l'évaporateur du compartiment de réfrigération.
  • En effet, comme il a été dit dans le préambule, le rapport des besoins frigorifiques du compartiment de congélation sur les besoins frigorifiques du compartiment de réfrigération est r = 2 à 32°C d'ambiance et est R = 3 à 16°C. En outre, puisque les déperditions sont indépendantes de la température ambiante, mais que les besoins de chaque compartiment dépendent de cette température ambiante et puisque la régulation s'effectue dans le compartiment de réfrigération, il s'ensuit qu'une température maximum de - 18°C est obtenue dans le compartiment de congélation, en toutes conditions d'ambiance, dès lors que la température dans le compartiment de réfrigération atteint 5°C et que l'évaporateur du compartiment de congélation est totalement efficace.
  • Selon l'invention, le circuit frigorifique est chargé de façon que la totalité des évaporateurs soit efficace à 32°C d'ambiance, (c'est-à-dire de façon que la limite de remplissage soit à la fin du circuit frigorifique), et les dimensions totales des évaporateurs sont choisies pour que les températures souhaitées dans chaque compartiment soient atteintes à cette ambiance.
  • On constate, par la connaissance des rapports des besoins frigorifiques dans les conditions limites d'ambiance que les besoins du compartiment de réfrigération sont réduits d'environ un tiers à 16°C par rapport aux besoins à 32°C, en considérant que les besoins frigorifiques du compartiment de congélation ne sont satisfaits que si son évaporateur est totalement efficace dans toutes les conditions d'ambiance.
  • Ainsi, on peut admettre que, si la totalité des évaporateurs doit être efficace à 32°C pour que les bonnes températures soient atteintes dans les deux compartiments, alors à 16°C l'efficacité de l'évaporateur du compartiment de réfrigération sera réduite d'un tiers.
  • L'efficacité d'un évaporateur est proportionnelle à la surface utile de cet évaporateur, c'est-à-dire à la surface des tubulures. Or cette surface est proportionnelle à la longueur des tubulures. Donc l'efficacité dépend indifféremment de la surface utile ou de la longueur utile.
  • Ainsi, le rapport de la surface (ou de la longueur) utile de la première partie 121 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération sur la surface (ou la longueur) totale de cet évaporateur doit donc être égal à r
  • Donc, si la seconde partie 122 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération 12 équivaut au minimum au tiers de la totalité de l'évaporateur de ce compartiment, alors la totalité des évaporateurs sera efficace à 32°C et seulement la première partie 121 de l'évaporateur du compartiment de réfrigération et la totalité, ou la presque totalité de l'évaporateur 111 du compartiment de congélation seront efficaces à 16°C. La limite de remplissage peut varier et se trouver légèrement à l'intérieur du compartiment de congélation, mais ceci n'a pas d'importance car la longueur de l'évaporateur de ce compartiment est très importante par rapport aux dispersions qui risquent d'être obtenues.
  • Entre 16°C et 32°C, la première partie de l'évaporateur du compartiment de réfrigération, la totalité de l'évaporateur du compartiment de congélation et une portion de la seconde partie du compartiment de réfrigération seront efficaces.
  • Donc, le procédé d'injection de l'invention permet d'augmenter les performances d'un ensemble frigorifique à deux compartiments, dans ces conditions extrêmes d'utilisation à un moindre coût car il permet de se passer des résistances de compensation.
  • Par rapport à l'injection inversée, la précision sur les températures obtenues est meilleure. Ce procédé est très souple car, pour sa mise en oeuvre, il suffit de connaître les températures extrêmes d'ambiance pour lesquelles on désire obtenir un bon fonctionnement, afin de déterminer les besoins de chaque compartiment et d'en déduire les surfaces optimales efficaces dans les conditions limites.

Claims (11)

1. Procédé d'injection du fluide frigorigène dans le circuit frigorifique d'une armoire frigorifique à deux compartiments à températures différentes, équipée d'un seul motocompresseur, afin d'obtenir des valeurs fixes de températures dans chaque compartiment, pour des températures d'ambiance comprises entre une valeur maximum et une valeur minimum, caractérisé en ce que l'évaporateur du compartiment à température plus haute comporte deux parties, et en ce que la régulation étant effectuée dans le compartiment à température plus haute, le fluide après compression et détente est injecté en série dans une première partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute, dans l'évaporateur du compartiment à température plus basse, et dans une seconde partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute avant d'être renvoyé au motocompresseur et en ce que le circuit frigorifique est chargé en fluide frigorigène de façon que la totalité des évaporateurs soit efficace à la température d'ambiance maximum et en ce que les surfaces et/ou les longueurs de chaque partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute sont optimisées en fonction des besoins frigorifiques des deux compartiments aux températures extrêmes d'ambiance.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface et/ou la longueur utile de la seconde partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute est telle que la totalité ou la presque totalité de l'évaporateur du compartiment à température plus basse est efficace à la température d'ambiance minimum.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de la surface de la première partie de l'évaporateur du compartiment à température plus haute sur la surface totale de cet évaporateur et/ou le rapport de la longueur de la première partie dudit évaporateur sur la longueur totale de cet évaporateur est égal au rapport R, dans lequel r est le rapport des besoins frigorifiques du compartiment à température plus basse sur les besoins du compartiment à température plus haute, pour une température d'ambiance maximum, et dans lequel R est le rapport des besoins frigorifiques du compartiment à température plus basse sur les besoins frigorifiques à température plus haute, pour une température d'ambiance minimum.
4. Armoire frigorifique monocompresseur, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dans laquelle le compartiment à température plus basse (11) est un compartiment de congélation, et dans laquelle le compartiment à température plus haute (12) est un compartiment de réfrigération, caractérisée en ce que la première partie (121) de l'évaporateur du compartiment de réfrigération (12) possède une longueur égale aux deux tiers de la longueur totale de cet évaporateur et/ou une surface égale aux deux tiers de la surface totale de cet évaporateur, pour que soient maintenues une température de -18°C dans le compartiment de congélation (11) et une température de +5°C dans le compartiment de réfrigération (12), lorsque la température d'ambiance varie entre +I6°C et +32°C.
5. Armoire selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'évaporateur (121 , 122) du compartiment de réfrigération (12) est constitué d'un panneau (120) unique de Roll-Bond sur lequel sont réalisées les deux parties de l'évaporateur.
6. Armoire selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'évaporateur (111) du compartiment de congélation (11) est constitué d'un tube aplati.
7. Armoire selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'évaporateur (111) du compartiment de congélation (11) est constitué d'un panneau (110) de Roll-Bond.
8. Armoire frigorifique selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu'un bouilleur (24) est situé à la sortie de la seconde partie (122) de l'évaporateur du compartiment de réfrigération (12) et est réalisé sur le panneau de Roll-Bond (120) constituant l'évaporateur.
9. Armoire frigorifique selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 à l'intérieur de laquelle l'injection du fluide comprimé à l'entrée du circuit d'évaporation (111 ; 121 , 122) se fait grâce à un capillaire (23) de détente, situé en sortie d'un condenseur (21), et à l'intérieur de laquelle le retour des gaz au compresseur (20) s'effectue grâce à une tubulure (25) reliée à la sortie du bouilleur (24), caractérisée en ce qu'un échange de chaleur est réalisé entre le capillaire (23) et la tubulure (25) de retour, afin d'améliorer le rendement.
10. Armoire frigorifique selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'échange de chaleur est réalisé en plaçant coaxialement à l'intérieur de la tubulure (25) de retour des gaz du compresseur une partie du capillaire (23) d'injection.
11. Armoire frigorifique selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'échange de chaleur est réalisé en plaçant coaxialement à l'intérieur de la tubulure (25) de retour des gaz au compresseur la totalité du capillaire (23) d'injection.
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