EP0730719A1 - Echangeur frigorifique, procede de commande d'un tel echangeur et installation de refrigeration comportant un tel echangeur - Google Patents

Echangeur frigorifique, procede de commande d'un tel echangeur et installation de refrigeration comportant un tel echangeur

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EP0730719A1
EP0730719A1 EP95902819A EP95902819A EP0730719A1 EP 0730719 A1 EP0730719 A1 EP 0730719A1 EP 95902819 A EP95902819 A EP 95902819A EP 95902819 A EP95902819 A EP 95902819A EP 0730719 A1 EP0730719 A1 EP 0730719A1
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EP
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circulation
elements
exchanger
defrosting
battery
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EP95902819A
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François Lego
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Johnson Controls Enterprises SAS
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MC International SA
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • F25B41/42—Arrangements for diverging or converging flows, e.g. branch lines or junctions
    • F25B41/48—Arrangements for diverging or converging flows, e.g. branch lines or junctions for flow path resistance control on the downstream side of the diverging point, e.g. by an orifice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • 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
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/067—Evaporator fan units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/06—Removing frost
    • 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
    • F25B2347/00—Details for preventing or removing deposits or corrosion
    • F25B2347/02—Details of defrosting cycles
    • F25B2347/021—Alternate defrosting

Definitions

  • the invention relates to a refrigeration exchanger, a method for controlling such an exchanger and a refrigeration installation comprising such an exchanger.
  • the refrigeration installation can be a cold room, a freezing or deep-freezing room, a refrigerated sales cabinet or a refrigerated display case or the like.
  • Such an installation comprises a bodywork which delimits an enclosure inside which a given temperature - low - must be maintained.
  • air circulation means capable of circulating, in this enclosure, air and at least one refrigerant exchanger through which a refrigerant or refrigerant fluid flows.
  • Such an exchanger is usually in the form of a battery having several layers and several rows.
  • the battery is arranged in two elements which are similar to each other, mounted in parallel, separated from each other by partitions. Each element has its own air flow and its own fan.
  • This structure makes it possible to maintain a satisfactory humidity level, the evaporators always operating alternately.
  • Document GB-A-2 164 133 also relates to a structure tending to maintain a satisfactory humidity level in a refrigerated display case. The structure includes two evaporators mounted in parallel, one providing a cooling function, while the other provides a humidification function.
  • the invention aims to allow defrosting of an exchanger of a refrigeration installation while simultaneously maintaining in the enclosure with which this installation is associated an acceptable refrigeration temperature and in accordance with the required requirements and avoiding to have excess cooling capacity compared to requirements.
  • the invention proposes, according to a first aspect, a refrigerant exchanger as previously mentioned, in which the battery comprises at least three elements each having a power which is a fraction of the total nominal power of the exchanger, so as to allow, at a given moment in the operation of the exchanger, at least one of the elements to be in defrosting condition and at least two of the elements in defrosting condition of cold production, the elements being alternately in a defrosting situation and in a cold production situation.
  • the exchanger which includes heat exchange means, further comprises air circulation means on the heat exchange means arranged to form a common air flow at the inlet and a common air flow at the battery outlet.
  • the exchanger also comprises selective means for circulation or non-circulation of air on the heat exchange means of each element so that the circulation of air is authorized for certain elements. and prohibited for others.
  • control means are associated with control means.
  • the circulation of air is authorized for the elements in situation of production of cold and prohibited for the elements in situation of defrosting.
  • Heating means of the heat exchange means for each of the elements are provided so as to be active for an element for which the circulation of air is prohibited and inactive for an element by which the circulation of air is authorized.
  • the invention relates to a method for controlling such an exchanger in which: - In a given cycle N of operation of the exchanger, at least two of the elements for producing cold are made operational while at least one of the elements is placed in a defrosting situation; - when the defrosting of the element (s) in the defrosting situation is completed or sufficient, we pass to another similar cycle N + 1, in which one or more element (s) in the cold production situation in the cycle N are brought into a defrosting situation while the element (s) in a defrosting situation in the N cycle are brought into a cold production situation.
  • the invention relates to a refrigeration installation which comprises on the one hand a refrigeration exchanger controlled by the process which has just been mentioned and on the other hand a circuit for the refrigerant or refrigerant, between the outlets and the inputs of the battery cells.
  • Such an installation comprises selective means for circulation or non-circulation of the refrigerant or refrigerant in each of the elements of the battery so that circulation is ensured for the elements in a situation of production of cold and circulation is prohibited for the or the element (s) in a defrost situation.
  • Such selective means include valves or equivalent and means for controlling said valves.
  • the circuit for the refrigerant or refrigerant comprises at least in part several branches mounted in parallel, in a number equal to that of the elements of the battery, one branch per element.
  • the circuit comprises on its entirety several branches mounted in parallel.
  • a regulator common to several elements can be provided. And, in particular, a single regulator mounted on a single branch of the circuit.
  • a distributor of the refrigerant is interposed between this single branch downstream of the regulator and the plurality of branches upstream of the selective circulation or non-circulation means.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a portion of the refrigeration installation according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic view in vertical section of an exchanger for cold room ceiling at negative temperature according to an alternative embodiment of the invention.
  • Figure 2a is a view similar to Figure 2, of another embodiment of this variant.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a distributor with integrated valves for installation according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of a dispenser.
  • FIG. 5 is an axial sectional view along the line V.V of Figure 4.
  • a refrigeration installation according to the invention comprises a refrigeration exchanger 1 and a circuit 2 for the refrigerant or refrigerant circulating in the exchanger 1.
  • Air circulation means 4 are able to put the air from the enclosure 3 in circulation while ensuring its passage over the exchanger 1. These means 4 may include a fan 13.
  • the refrigeration chamber 3 can be a cold room, a freezing or deep-freezing room, a refrigerated sales cabinet or a refrigerated display case or other similar arrangement.
  • This enclosure 3 can be brought to a temperature of the order of a few degrees celsius, for example typically of the order of 2 ° C for application to the preservation of fresh food products (Figure 1). In other applications, the temperature in enclosure 3 may be negative ( Figure 2).
  • the refrigerating exchanger 1 comprises means 5 for circulating a refrigerating or refrigerant fluid in the form of tubes. Means 5 are associated with surface heat exchanging means 6. These means 6 are for example successive fins, spaced from one another, mounted transversely around the tubes of the means 5.
  • the means 5 for circulating refrigerant or refrigerant and the heat exchange means 6 are arranged in the form of a battery having several layers 7 and several rows 8.
  • the layers 7a to 7e are placed substantially horizontally.
  • the rows 8a to 8e are placed substantially vertically.
  • plies 7 and rows 8 are arranged in a plurality of elements 9 similar to each other from the structural point of view which, together form the battery.
  • each element 9a, 9b, 9c, 9d, 9e is provided which each correspond to a ply 7a, 7b, 7c, 7d and 7e.
  • Each element has five rows 8a, 8b, 8c, 8d and 8e.
  • the elements 9 are mounted in parallel as regards the means 5. They form a compact unit and are separated from each other by partitions 10.
  • the heat exchange means 6 are separated from each other for the different elements 9 so as to avoid any thermal bridge between them.
  • the partitions 10 provide a certain thermal insulation between the elements 9. They also collect water from defrosting to prevent it from passing into a neighboring element.
  • the partitions 10 can be in the form of solid plates having good thermal insulation capacity.
  • the partitions 10 and the heat exchange means 6 are devoid of thermal bridges between them.
  • the partitions 10 are arranged substantially horizontally or slightly inclined to the horizontal to ensure the flow of water from defrosting.
  • FIG. 1 represents the case of an element comprising a single ply 7, it should be understood that the invention applies to the case where each element 9 comprises several plies 7.
  • each of them comprises its own inlet 11 and outlet 12, belonging to the means 5 for circulating refrigerant or refrigerant.
  • the battery 5, 6 which has just been described forms a unitary whole, the elements 9 which compose it being placed one next to the other.
  • Battery 5, 6 includes at least three elements
  • Each element 9 has a cooling power which is only a fraction of the total nominal power of 1 exchanger 1.
  • the cooling capacity of element 9 is understood to mean the cooling power that this element is capable of providing in a normal operating situation.
  • the total nominal cooling capacity of the heat exchanger 1 is understood to mean the power that the heat exchanger has under normal operating conditions. This situation is such that 1 • exchanger then makes it possible to reach in enclosure 3 the desired temperature.
  • the elements 9 are in turn in a defrosting situation and in a cold production situation.
  • the cooling capacity developed by all of the elements 9 in a cold production situation corresponds to the cooling power required for the enclosure 3 to be at the required temperature.
  • each element 9 is arranged to have a power equal to half the total normal power of the exchanger. Indeed, two elements 9 work together.
  • the battery 5, 6 comprises four elements 9, these each have a cooling capacity equal to one third of the total normal power of the exchanger.
  • each element 9 has a cooling power equal to a quarter of the total normal power of the exchanger.
  • each element 9 is in a defrosting situation one cycle every n cycles and in a cold production situation n-1 cycles every n cycles.
  • the air circulation means 4 ensure the passage of air over the heat exchange means 6. These means 4 are arranged to define and form an air flow which, both at the inlet and at the outlet of the battery 5, 6 is common to the different elements 9.
  • One or more fans 13 are provided interposed on the common air flow of the battery 5, 6, at the inlet and / or at the outlet. When several fans are provided, these all act on the common air flow.
  • a heat exchanger 1 as just described is controlled as follows: In a given operating cycle N, at least two of the elements 9 are made operational for the production of cold while at least one of the elements 9 is placed in a defrosting situation.
  • one or more elements 9 in a cold production situation in the N cycle are brought into a defrosting situation.
  • the element or elements 9 in a defrosting situation in the cycle N are brought, conversely, in a situation of production of cold.
  • the passage from one cycle N to the next cycle N + 1 is controlled either by a prior adjustment of the duration of each cycle, or by a command linked to the operation of the exchanger 1 or of the installation which incorporates it and in particular the degree of icing of the heat exchange means 6.
  • the durations of the successive cycles may be different.
  • control method which has just been described applies under normal conditions when the installation has been operating for a certain time and when one or more elements 9 have frost on the corresponding heat exchange means 6.
  • the control method which has just been described applies under normal conditions when the installation has been operating for a certain time and when one or more elements 9 have frost on the corresponding heat exchange means 6.
  • the cooling power temporarily used is equal to one and a half times the total nominal power of the exchanger 1.
  • the starting power is 25% higher than the total nominal power of the exchanger 1.
  • These means 14 are such that circulation is ensured for the elements 9 in a cold production situation and that circulation is prohibited or not ensured for the elements 9 in a defrosting situation.
  • the selective means 14 comprise valves 15 or equivalent and means 16 for controlling said valves 15.
  • valves 15 are associated with the various elements 9.
  • the selective means 14 are located either on the side of the inputs 11 of the elements 9 of the battery 5, 6 or on the side of the outputs 12.
  • the circuit 2 comprises at least several branches 17 mounted in parallel, in a number equal to that of the elements 9 of the battery 5, 6. Each element 9 corresponds to a branch 17.
  • the circuit 2 partly comprises several branches 17 mounted in parallel on the side of the inputs 11, and a single branch 18 on the side of the outputs 12.
  • a bundle can be substituted single from several branches to single branch 18.
  • circuit 2 has on its whole several branches such that 17.
  • FIG. 1 relates to an installation intended for a refrigerant.
  • the exchanger 2 is then an evaporator since it allows a change of phase of the refrigerant in the gas phase at the inputs 11 and in the liquid phase at the outputs 12.
  • a single regulator 19 is provided mounted on the branch 18. This regulator 19 also allows a phase change. Liquid upstream, the refrigerant passes into the gaseous phase downstream.
  • the circuit or exchanger 2 also comprises - in this case upstream of the holder 19 - means 21 of refrigeration production able in particular to suck in refrigerant at low pressure from a manifold 22 connecting the parallel outlets 12.
  • the installation may also include means, not shown, such as probe, clock, calculator, the function of which is to identify the degree of icing of the elements 9 during cold production as well as the degree of defrosting of the elements 9 in a defrosting situation.
  • These locating means can be coupled to the selective means 14 for circulation or non-circulation of the refrigerant or refrigerant.
  • the degree of icing can be measured, for example, by the pressure drop of the air flow in an element 9 between its inlet and its outlet. Indeed, the more the heat exchange means 6 are covered with frost, the more difficult the passage of air takes place. Means are then provided for measuring this pressure drop.
  • the installation can include control means, not shown, means 4 for air circulation which can also be coupled to the selective means 14 for circulation or non-circulation of the refrigerant or refrigerant.
  • the installation may include sensors or detectors for temperature and / or flow as well as means such as clock or time delay and, more generally, control or regulation or safety members useful or necessary for the operation of this type of installation.
  • the partitions 10 ensure, according to one possible embodiment, a certain retention of the water from defrosting. Although this does not appear in the application considered essential, it follows that the circulating air can be humidified, to a certain extent, by contact with the defrosting water.
  • the partitions 10 ensure the evacuation of water from defrosting.
  • the partitions 10 are inclined on the horizontal and the defrosting water eliminated at the low collection point.
  • the invention also includes the case where several batteries are provided such as 5, 6 mounted in series or in parallel.
  • FIG. 2 shows an installation part comprising the exchanger 1 and the air circulation means 4, intended to be placed in a part at negative ambient temperature.
  • this part is the enclosure which is intended to be at negative temperature.
  • the installation part considered comprises a casing 23 fixed to a wall 24 which constitutes a ceiling.
  • the arrangement of the exchanger and the installation which comprises, represented in FIG. 2, is similar to that of FIG. 1.
  • the exchanger comprises, in addition to the constituent elements already described, selective means 25 for circulation or non-circulation of air on the heat exchange means of each element 9.
  • the means 25 are such that the circulation of air is authorized for certain elements 9 and prohibited for others.
  • the selective means 25 comprise movable flaps 26 or equivalent associated with control means. These control means are in particular the means 16 provided in connection with the selective means 14 for circulation or non-circulation of refrigerant or refrigerant.
  • the control means are such that the selective means 25 are controlled so that the circulation of air is authorized for the elements 9 in a cold production situation and prohibited for the elements 9 in a defrosting situation.
  • the exchanger of the installation further comprises heating means 27 heat exchange means 6.
  • the heating means 27 are associated with each of the elements 9 of the battery. They are also associated with the means for controlling the selective means 25. The control of the means for heating 27 is such that these heating means 27 are active (that is to say heating) for an element 9 for which the circulation of air is prohibited (element in defrosting situation) and are inactive for an element 9 for which the circulation of air is authorized (element in situation of production of cold).
  • the heating means 27 are functionally coupled to the selective air circulation or non-circulation means 25.
  • the movable flaps 26 of the selective means 25 can be pivotally mounted between an extreme open position and an opposite extreme closed position. In FIG. 2, four flaps 26a are in the open position and a flap 26b in the closed position.
  • the flaps 26 are located on the upstream side with respect to the general direction of flow of the air represented by the arrow D.
  • Another series of flaps can be arranged downstream of the elements 9, to completely isolate the defrosting element or elements from the air flow.
  • the selective means 25 are in the form of fans.
  • a fan is provided for each element 9. In operation, the fans ensure the passage of air. When stopped, a fan prevents or in any case hinders the passage of air into the corresponding element.
  • the heating means 27 can be the subject of different alternative embodiments. According to an achievement possible, these are heating resistors or hot blown air.
  • the partitions 10 each include means 28 for collecting water from defrosting and means 29 for discharging this water are also provided.
  • FIG. 2a represents an exchanger such as that shown in FIG. 2 with a wall 30 of vertical direction rather than horizontal for the wall 24.
  • the air circulation means 4 are placed in the upper position while the partitions 10 are placed in the lower position.
  • the partitions 10 are, in this embodiment, generally vertical.
  • the defrosting water then falls vertically and can be collected by a tank 31 having evacuation means 32.
  • the distributor 20 in an embodiment where it integrates two functions.
  • the first function is to distribute the refrigerant or refrigerant to the parallel branches 17.
  • the second function is to allow the flow of refrigerant or refrigerant to be cut on each branch 17 independently of each other.
  • the distributor 20 includes an inlet 33 for the fluid 1 which communicates with a distribution chamber 34.
  • This distribution chamber communicates, opposite the inlet 33, with a plurality of outlets 35.
  • the valves 15 are arranged near the outlets 35.
  • the outputs 35 are themselves connected to the branches 17 of the installation.
  • the distributor 20 is equipped with solenoid valves 36, the coils of which are mounted on armature sleeves 37, and a removable plate 38 is integral with said sleeves 37.
  • Each sleeve 37 is tightly fixed on the plate 38.
  • a core or armature 39 movable in the direction of arrow N is illustrated in the low position in Figure 5 and then closes the way of the distributor outlet when the coil is energized.
  • the core or armature 39 clears the passage or exit path of the fluid when the coil is de-energized.
  • the pipe coming from the refrigeration production equipment of the installation and opening into the chamber 34 is preferably made of metal and brazed or welded to the distributor 20.

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Description

ECHANGEUR FRIGORIFIQUE, PROCEDE DE COMMANDE D'UN TEL
ECHANGEUR ET INSTALLATION DE REFRIGERATION
COMPORTANT UN TEL ECHANGEUR
L'invention concerne un échangeur frigorifique, un procédé de commande d'un tel échangeur et une installation de réfrigération comprenant un tel échangeur.
L'installation de réfrigération peut être une chambre froide, une chambre de congélation ou de surgélation, un meuble frigorifique de vente ou une vitrine réfrigérée ou similaire.
Une telle installation comporte une carrosserie qui délimite une enceinte à l'intérieur de laquelle une température donnée -basse- doit être maintenue. A cet effet, il est prévu des moyens de circulation d'air aptes à faire circuler, dans cette enceinte, de l'air et au moins un échangeur frigorifique traversé par un fluide frigorifique ou frigoporteur.
Un tel échangeur se présente habituellement sous la forme d'une batterie ayant plusieurs nappes et plusieurs rangs.
Selon le document US-A-5 031 413, la batterie est agencée en deux éléments semblables entre eux, montés en parallèles, séparés les uns des autres par des séparations. Chaque élément a son propre flux d'air et son propre ventilateur. Cette structure permet de maintenir un degré hygrométrique satisfaisant, les évaporateurs fonctionnant toujours de façon alternée. Le document GB-A-2 164 133 concerne également une structure tendant à maintenir un degré hygrométrique satisfaisant dans une vitrine réfrigérée. La structure comprend deux évaporateurs montés en parallèle, l'un assurant une fonction de refroidissement, tandis que l'autre assure une fonction d'humidification.
Selon le document US-A-4 373 353 il est décrit une installation de climatisation comportant une pluralité d'évaporateurs de manière à éviter la surcharge du compresseur.
L'invention vise à permettre d'assurer le dégivrage d'un échangeur d'une installation de réfrigération tout en, simultanément, maintenant dans l'enceinte à laquelle est associée cette installation une température de réfrigération acceptable et conforme aux exigences requises et en évitant d'avoir une puissance frigorifique excédentaire par rapport aux besoins.
En effet, il convient d'éviter que le dégivrage conduise à une élévation de température qui, si elle est trop importante, constitue un inconvénient notamment si les produits se trouvant dans l'enceinte sont sensibles du point de vue thermique.
Par ailleurs, il est souhaitable, pour des raisons d'économie, que la puissance frigorifique de l'installation n'exède pas de trop les besoins réels.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un échangeur frigorifique tel qu'il a été précédemment mentionné, dans lequel la batterie comprend au moins trois éléments ayant chacun une puissance frigorifique qui est fraction de la puissance totale nominale de l'échangeur, de manière à permettre, qu'à un moment donné du fonctionnement de l'échangeur, un au moins des éléments soit en situation de dégivrage et deux au moins des éléments en situation de production de froid, les éléments étant tour à tour en situation de dégivrage et en situation de production de froid.
Selon une autre caractéristique, l'échangeur , qui comporte des moyens d'échange thermique, comporte en outre des moyens de circulation d'air sur les moyens d'échange thermiques agencés pour former un flux d'air commun à l'entrée et un flux d'air commun à la sortie de la batterie.
Selon une autre caractéristique et une variante de réalisation l'échangeur comprend également des moyens sélectifs de circulation ou de non-circulation d'air sur les moyens d'échange thermique de chaque élément de manière que la circulation d'air soit autorisée pour certains éléments et interdite pour les autres.
Ces moyens sélectifs sont associés à des moyens de commande. La circulation d'air est autorisée pour les éléments en situation de production de froid et interdite pour les éléments en situation de dégivrage. Des moyens de chauffage des moyens d'échange thermique pour chacun des éléments sont prévus de manière à être actifs pour un élément pour lequel la circulation d'air est interdite et inactifs pour un élément par lequel la circulation d'air est autorisée.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de commande d'un tel échangeur dans lequel : - dans un cycle donné N de fonctionnement de l'échangeur, on rend opératoire deux au moins des éléments pour la production de froid tandis qu'on place un au moins des éléments en situation de dégivrage ; - lorsque le dégivrage du ou des élément(s) en situation de dégivrage est terminé ou suffisant, on passe à un autre cycle semblable N+l, dans lequel un ou des élément(s) en situation de production de froid dans le cycle N sont amenés en situation de dégivrage tandis que le ou les élément(s) en situation de dégivrage dans le cycle N sont amenés en situation de production de froid.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne une installation de réfrigération qui comprend d'une part un échangeur frigorifique commandé par le procédé qui vient d'être mentionné et d'autre part un circuit pour le fluide frigorigène ou frigoporteur, entre les sorties et les entrées des éléments de la batterie.
Une telle installation comporte des moyens sélectifs de circulation ou de non circulation du fluide frigorigène ou frigoporteur dans chacun des éléments de la batterie de manière que la circulation soit assurée pour les éléments en situation de production de froid et la circulation soit interdite pour le ou les élément(s) en situation de dégivrage.
De tels moyens sélectifs comprennent des vannes ou équivalent et des moyens de commande desdites vannes.
Le circuit pour le fluide frigorigène ou frigoporteur comporte au moins pour partie plusieurs branches montées en parallèle, en nombre égal à celui des éléments de la batterie, une branche par élément. Dans un premier mode de réalisation possible, il est prévu pour partie plusieurs branches montées en parallèle et pour partie une branche unique ou un faisceau unique de plusieurs branches. Selon un autre mode de réalisation, le circuit comporte sur sa totalité plusieurs branches montées en parallèle.
Dans le cas d'une installation destinée à un fluide frigorigène, il peut être prévu un détendeur commun à plusieurs éléments. Et, en particulier, un détendeur unique monté sur une branche unique du circuit.
Dans ce cas, un distributeur du fluide frigorigène est interposé entre cette branche unique en aval du détendeur et la pluralité de branches en amont des moyens sélectifs de circulation ou de non-circulation.
Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique et en perspective d'une partie d'installation de réfrigération selon l'invention.
- La figure 2 est une vue schématique en coupe verticale d'un échangeur pour plafond de chambre froide à température négative conforme à une variante de réalisation de l'invention.
- La figure 2a est une vue similaire à la figure 2, d'un autre mode de réalisation de cette variante.
- La figure 3 est une vue schématique en coupe d'un distributeur à vannes intégrées pour une installation conforme à l'invention.
- La figure 4 est une vue en perspective d'un mode réalisation de distributeur.
- La figure 5 est une vue en coupe axiale selon la ligne V.V de la figure 4.
Une installation de réfrigération conforme à l'invention comprend un échangeur frigorifique 1 et un circuit 2 pour le fluide frigorigène ou frigoporteur circulant dans 1 'échangeur 1.
Une telle installation est destinée à être associée à une enceinte de réfrigération 3. Des moyens de circulation d'air 4 sont aptes à mettre l'air de l'enceinte 3 en circulation tout en assurant son passage sur 1 'échangeur 1. Ces moyens 4 peuvent comprendre un ventilateur 13.
Naturellement, il peut s'agir d'un autre gaz que l'air.
L'enceinte de réfrigération 3 peut être une chambre froide, une chambre de congélation ou de surgélation, un meuble frigorifique de vente ou une vitrine réfrigérée ou autre disposition analogue. Cette enceinte 3 peut être amenée à une température de l'ordre de quelques degrés celsius, par exemple typiquement de l'ordre de 2°C pour l'application à la conservation de produits alimentaires frais (figure 1). Dans d'autres applications, la température dans l'enceinte 3 peut être négative (figure 2). L'échangeur frigorifique 1 comprend des moyens 5 de circulation d'un fluide frigorifique ou frigoporteur sous forme de tubes. Aux moyens 5 sont associés des moyens 6 d'échange thermique surfaciquement étendus. Ces moyens 6 sont par exemple des ailettes successives, espacées les unes des autres, montées transversalement autour des tubes des moyens 5.
Les moyens 5 de circulation de fluide frigorigène ou frigoporteur et les moyens 6 d'échange thermique sont disposés sous la forme d'une batterie ayant plusieurs nappes 7 et plusieurs rangs 8.
Dans la réalisation de la figure 1, il est prévu cinq nappes 7a, 7b, 7c, 7d et 7e et cinq rangs 8a, 8b, 8c,
8d et 8e. Sur la figure 1, les nappes 7a à 7e sont placées sensiblement horizontalement. Les rangs 8a à 8e sont placés sensiblement verticalement.
Ces nappes 7 et rangs 8 sont agencés en une pluralité d'éléments 9 semblables entre eux du point de vue structurel qui, ensemble forment la batterie.
Dans la réalisation de la figure 1, il est prévu cinq éléments 9a, 9b, 9c, 9d, 9e qui correspondent chacun à une nappe 7a, 7b , 7c, 7d et 7e. Chaque élément comprend cinq rangs 8a, 8b, 8c, 8d et 8e.
Les éléments 9 sont montés en parallèle en ce qui concerne les moyens 5. Ils forment un ensemble compact et sont séparés les uns des autres par des séparations 10. En particulier, les moyens d'échange thermique 6 sont séparés les uns des autres pour les différents éléments 9 de manière à éviter tout pont thermique entre eux. Les séparations 10 assurent une certaine isolation thermique entre les éléments 9. Elles assurent également la collecte des eaux issues de dégivrage pour éviter que celles-ci ne passent dans un élément voisin. A cet effet, les séparations 10 peuvent se présenter sous la forme de plaques pleines présentant une bonne capacité d'isolation thermique. De préférence, les séparations 10 et les moyens 6 d'échange thermique sont dépourvus de ponts thermiques entre eux.
Les séparations 10 sont disposées sensiblement horizontalement ou légèrement inclinées sur l'horizontale pour assurer l'écoulement des eaux issues de dégivrage.
Bien que la figure 1 représente le cas d'un élément comportant une nappe 7 unique, il doit être compris que l'invention s'applique au cas où chaque élément 9 comporte plusieurs nappes 7.
Afin de permettre le montage en parallèle des éléments 9, chacun d'eux comprend une entrée 11 et une sortie 12 propres, appartenant aux moyens 5 de circulation de fluide frigorigène ou frigoporteur.
La batterie 5, 6 qui vient d'être décrite forme un tout unitaire, les éléments 9 qui la composent étant placés les uns à côté des autres.
La batterie 5, 6 comprend au moins trois éléments
9.
Chaque élément 9 a une puissance frigorifique qui n'est qu'une fraction de la puissance nominale totale de 1 ' échangeur 1.
On entend par puissance frigorique de l'élément 9 la puissance frigorique que cet élément est apte à fournir dans une situation normale de fonctionnement.
On entend par puissance frigorifique nominale totale de 1 'échangeur 1 la puissance qu'a 1 'échangeur dans une situation normale de fonctionnement. Cette situation est telle que 1 •échangeur permet alors d'atteindre dans l'enceinte 3 la température souhaitée.
Ainsi, à un moment donné du fonctionnement de 1 'échangeur 1, un au moins des éléments 9 peut être en situation de dégivrage et deux au moins des éléments 9 en situation de production de froid. Les éléments 9 sont tour à tour en situation de dégivrage et en situation de production de froid. La puissance frigorifique développée par l'ensemble des éléments 9 en situation de production de froid correspond à la puissance frigorifique requise pour que l'enceinte 3 soit à la température requise.
Dans le cas d'une batterie 5, 6 comportant trois éléments 9, chaque élément 9 est agencé pour avoir une puissance égale à la moitié de la puissance normale totale de l'échangeur. En effet, deux éléments 9 fonctionnent ensemble.
Dans le cas où la batterie 5, 6 comprend quatre éléments 9, ceux-ci ont chacun une puissance frigorifique égale au tiers de la puissance normale totale de 1 'échangeur.
Dans le cas de la figure 1 où il est prévu cinq éléments 9, quatre fonctionnant pour la production de froid et un en situation de dégivrage, chaque élément 9 a une puissance frigorifique égale au quart de la puissance normale totale de l'échangeur.
Plus généralement, dans le cas préférentiel d'une batterie 5, 6 ayant n éléments 9 dont n-1 en situation de production de froid et un en situation de dégivrage, la puissance frigorifique de chaque élément 9 est égale à __P n-1 ou P est la puissance frigorifique nominale totale de l'échangeur 1. Dans ce cas, chaque élément 9 est en situation de dégivrage un cycle tous les n cycles et en situation de production de froid n-1 cycles tous les n cycles.
Les moyens de circulation d'air 4 assurent le passage de l'air sur les moyens d'échange thermique 6. Ces moyens 4 sont agencés pour définir et former un flux d'air qui, tant à l'entrée qu'à la sortie de la batterie 5, 6 est commun aux différents éléments 9.
Par conséquent, le flux d'air tant à l'entrée qu'à la sortie n'est pas partagé selon les éléments 9.
Il est prévu un ou plusieurs ventilateurs 13 interposés sur le flux d'air commun de la batterie 5, 6, à l'entrée et/ou à la sortie. Lorsqu'il est prévu plusieurs ventilateurs ceux-ci agissent tous sur le flux d'air commun.
Un échangeur 1 tel qu ' il vient d ' être décrit est commandé de la manière suivante : Dans un cycle donné N de fonctionnement, on rend opératoire deux au moins des éléments 9 pour la production de froid tandis qu'on place un au moins des éléments 9 en situation de dégivrage.
Lorsque le dégivrage du ou des éléments 9 en situation de dégivrage est terminé ou suffisant, on passe à un autre cycle semblable N+l.
Dans le cycle N+l, un ou des éléments 9 en situation de production de froid dans le cycle N sont amenés en situation de dégivrage. Le ou les éléments 9 en situation de dégivrage dans le cycle N sont amenés, inversement, en situation de production de froid.
La commande de 1 'échangeur est réitérée selon ce processus, jusqu'à ce que chaque élément 9 ait été au moins une fois en situation de dégivrage.
Après cela, le processus de commande est répété.
On commande le passage d'un cycle N au cycle suivant N+l soit par un réglage préalable de la durée de chaque cycle, soit par une commande liée au fonctionnement de l'échangeur 1 ou de l'installation qui l'incorpore et notamment le degré de givrage des moyens d'échange thermique 6. Dans ce deuxième cas, les durées des cycles successifs peuvent être différentes.
Le procédé de commande qui vient d'être décrit s'applique en régime normal lorsque l'installation fonctionne depuis un certain temps et que un ou plusieurs éléments 9 présentent du givre sur les moyens d'échange thermiques 6 correspondants. Le procédé de commande qui vient d'être décrit s'applique en régime normal lorsque l'installation fonctionne depuis un certain temps et que un ou plusieurs éléments 9 présentent du givre sur les moyens d'échange thermiques 6 correspondants.
Au démarrage de 1 ' échangeur 1, et de l'installation qui le comporte, aucun élément 9 ne présente du givre. Par ailleurs, la température dans l'enceinte 3 est généralement plus élevée qu'en régime normal de fonctionnement et cela requiert une puissance frigorifique plus importante ou une durée de réfrigération plus longue.
En outre, il n'est pas exclu de commander l'échangeur 1 pour qu'une partie seulement du nombre d'éléments 9 devant fonctionner en régime normal fonctionne à un instant ou un moment donné. Tel est le cas si le besoin frigorifique est limité.
Selon l'invention, dans un cycle de démarrage de
1 'échangeur 1 et alors qu'aucun élément 9 ne doit être dégivré, on rend temporairement opératoire la totalité des éléments 9 jusqu'à obtention d'une température donnée satisfaisante pour le flux d'air en sortie de batterie 5, 6 et dans l'enceinte 3.
Par exemple, dans le cas d'une batterie 5, 6 comprenant trois éléments 9, la puissance frigorifique temporairement mise en oeuvre est égale à une fois et demie la puissance nominale totale de 1 'échangeur 1.
Dans le cas de la réalisation de la figure 1, la puissance au démarrage est supérieure de 25 % à la puissance totale nominale de 1 ' échangeur 1. Plus des moyens sélectifs 14 de circulation ou de non circulation du fluide frigorigène ou frigoporteur dans chacun des éléments 9 de la batterie 5, 6.
Ces moyens 14 sont tels que la circulation soit assurée pour les éléments 9 en situation de production de froid et que la circulation soit interdite ou non assurée pour les éléments 9 en situation de dégivrage.
Les moyens sélectifs 14 comprennent des vannes 15 ou équivalent et des moyens 16 de commande desdites vannes 15.
Les vannes 15 sont associées aux différents éléments 9.
Les moyens sélectifs 14 sont situés soit du côté des entrées 11 des éléments 9 de la batterie 5, 6 soit du côté des sorties 12.
Le circuit 2 comporte au moins plusieurs branches 17 montées en parallèle, en nombre égal à celui des éléments 9 de la batterie 5, 6. A chaque élément 9 correspond une branche 17.
Dans la réalisation de la figure 1, le circuit 2 comporte pour partie plusieurs branches 17 montées en parallèle du côté des entrées 11, et une branche unique 18 du côté des sorties 12. Dans une autre variante non représentée, il peut être substitué un faisceau unique de plusieurs branches à la branche unique 18.
Dans une autre variante non représentée, le circuit 2 comporte sur sa totalité plusieurs branches telles que 17 .
On se réfère maintenant plus particulièrement à la figure 1 qui concerne une installation destinée à un fluide frigorigène. L'échangeur 2 est alors un évaporateur puisqu'il permet un changement de phase du fluide frigorigène en phase gazeuse aux entrées 11 et en phase liquide aux sorties 12.
Dans cette réalisation, il est prévu un détendeur unique 19 monté sur la branche 18. Ce détendeur 19 permet également un changement de phase. De liquide en amont, le fluide frigorifique passe en phase gazeuse en aval.
En aval du détendeur 19 et entre la branche unique
18 et la pluralité de branches parallèles 17 est interposé un distributeur 20 du fluide frigorigène.
Le circuit ou échangeur 2 comprend également -en l'occurrence en amont du détenteur 19- des moyens 21 de production frigorifique aptes notamment à aspirer en basse pression le fluide frigorigène depuis un collecteur 22 reliant les sorties parallèles 12.
Dans le cas d'une installation destinée à un fluide frigoporteur, il n'existe pas de détendeur tel que 19 et les moyens 21 tels qu'une pompe permettent alors de mettre en circulation le fluide dans l'installation.
L'installation peut également comporter des moyens non représentés tels que sonde, horloge, calculateur ayant pour fonction de repérer le degré de givrage des éléments 9 en cours de production de froid ainsi que le degré de dégivrage des éléments 9 en situation de dégivrage. Ces moyens de repérage peuvent être couplés aux moyens sélectifs 14 de circulation ou de non-circulation du fluide frigorigène ou frigoporteur. Le degré de givrage peut être mesuré, par exemple, par la perte de charge du flux d'air dans un élément 9 entre son entrée et sa sortie. En effet, plus les moyens d'échange thermique 6 sont recouverts de givre, plus le passage d'air s'effectue difficilement. Il est alors prévu des moyens de mesure de cette perte de charge.
De la même manière, l'installation peut comporter des moyens de commande, non représentés, des moyens 4 de circulation d'air pouvant être également couplés aux moyens sélectifs 14 de circulation ou de non-circulation du fluide frigorigène ou frigoporteur.
Enfin, l'installation peut comporter des capteurs ou détecteurs de température et/ou de débit ainsi que des moyens tels que horloge ou temporisation et, plus généralement, organes de commande ou de réglage ou de sécurité utiles ou nécessaires au fonctionnement de ce type d' installation.
Les séparations 10 assurent selon une réalisation possible une certaine rétention des eaux issues de dégivrage. Bien que cela n'apparaisse pas dans l'application considérée comme essentiel, il s'ensuit alors que l'air en circulation peut être humidifié, dans une certaine mesure, par contact avec les eaux de dégivrage.
Dans une autre réalisation, au contraire, les séparations 10 assurent l'évacuation des eaux issues de dévivrage. A cet effet, les séparations 10 sont inclinées sur l'horizontale et les eaux de dégivrage éliminées au point bas de collecte.
On a représenté sur la figure 1 par la flèche F le sens de circulation du fluide dans 1 'échangeur 1 et le circuit 2. Les qualificatifs d'amont et d'aval mentionnés se réfèrent à ce sens.
Bien que le nombre d'éléments 9 ne soit pas limité, du point de vue théorique, on comprend que pour des raisons constructives, il est préférable qu'il reste limité.
En pratique, d'excellents résultats ont été obtenus, pour des vitrines réfrigérées ou les chambres froides, avec un nombre d'éléments 9 égal à trois, quatre ou cinq.
Cela permet une surpuissance potentielle au démarrage, égale respectivement, à la moitié, au tiers, au quart de la puissance nominale totale de l'échangeur.
Naturellement, l'invention inclut également le cas où il est prévu plusieurs batteries telles que 5, 6 montées en série ou en parallèle.
Sur la figure 2 est représentée une partie d'installation comprenant 1 'échangeur 1 et les moyens de circulation d'air 4, destinée à être placée dans une partie à température ambiante négative. Par exemple, cette partie est l'enceinte qui est destinée à se trouver à température négative.
La partie d ' installation considérée comprend un carter 23 fixé sur une paroi 24 qui constitue un plafond . L ' agencement de 1 ' échangeur et de l ' installation qui le comporte, représenté sur la figure 2, est analogue à celui de la figure 1.
Par conséquent, seules les spécificités de la figure 2 sont ici décrites.
Dans cette réalisation, 1 'échangeur comprend outre les éléments constitutifs déjà décrits, des moyens 25 sélectifs de circulation ou de non circulation d'air sur les moyens d'échange thermiques de chaque élément 9.
Les moyens 25 sont tels que la circulation d'air est autorisée pour certains éléments 9 et interdite pour d' autres.
Les moyens sélectifs 25 comprennent des volets mobiles 26 ou équivalents associés à des moyens de commande. Ces moyens de commande sont notamment les moyens 16 prévus en relation avec les moyens 14 sélectifs de circulation ou de non-circulation de fluide frigorigène ou frigoporteur.
Les moyens de commande sont tels que les moyens sélectifs 25 sont commandés pour que la circulation d'air soit autorisée pour les éléments 9 en situation de production de froid et interdite pour les éléments 9 en situation de dégivrage.
Dans la réalisation représentée sur la figure 2, 1'échangeur de l'installation comprend en outre des moyens de chauffage 27 des moyens d'échange thermique 6. Les moyens de chauffage 27 sont associés à chacun des éléments 9 de la batterie. Ils sont également associés aux moyens de commande des moyens sélectifs 25. La commande des moyens de chauffage 27 est telle que ces moyens de chauffage 27 sont actifs (c'est-à-dire chauffants) pour un élément 9 pour lequel la circulation d'air est interdite (élément en situation de dégivrage) et sont inactifs pour un élément 9 pour lequel la circulation d'air est autorisée (élément en situation de production de froid) .
Par conséquent, les moyens de chauffage 27 sont couplés, fonctionnellement, aux moyens 25 sélectifs de circulation ou de non-circulation d'air.
Les volets mobiles 26 des moyens sélectifs 25 peuvent être montés à pivotement entre une position extrême d'ouverture et une position extrême opposée de fermeture. Sur la figure 2, quatre volets 26a sont en position d'ouverture et un volet 26b en position de fermeture.
Préférentiellement, les volets 26 sont situés du côté amont par rapport au sens d'écoulement général de l'air représenté par la flèche D.
Une autre série de volets peut être disposée en aval des éléments 9, pour totalement isoler du flux d'air le ou les éléments en dégivrage.
Selon une variante de réalisation, non représentée, les moyens sélectifs 25 se présentent sous la forme de ventilateurs. Un ventilateur est prévu pour chaque élément 9. En fonctionnement, les ventilateurs assurent le passage d'air. A l'arrêt, un ventilateur empêche ou en tout cas gène le passage de l'air dans l'élément correspondant.
Les moyens de chauffage 27 peuvent faire l'objet de différentes variantes de réalisation. Selon une réalisation possible, il s'agit de résistances chauffantes ou d'air chaud soufflé.
Dans la réalisation illustrée par la figure 2, les séparations 10 comportent chacune des moyens de collecte 28 des eaux issues de dégivrage et des moyens d'évacuation 29 de ces eaux sont également prévus.
La figure 2a représente un échangeur tel que celui représenté sur la figure 2 avec une paroi 30 de direction verticale plutôt que horizontale pour la paroi 24.
Dans cette disposition, les moyens 4 de circulation d'air sont placés en position supérieure tandis que les séparations 10 sont placées en position inférieure. Les séparations 10 sont, dans cette réalisation, de direction générale verticale.
Les eaux de dégivrage tombent alors verticalement et peuvent être recueillies par un bac 31 ayant des moyens d'évacuation 32.
Sur les figures 1, 3, 4 et 5 est représenté le distributeur 20 dans une réalisation où celui-ci intègre deux fonctions. La première des fonctions est de répartir le fluide frigorigène ou frigoporteur vers les branches parallèles 17. La seconde fonction est de permettre de couper le débit de fluide frigorigène ou frigoporteur sur chaque branche 17 indépendamment les unes des autres.
Le distributeur 20 comprend une entrée 33 du fluide 1 qui communique avec une chambre de répartition 34. Cette chambre de répartition communique, à l'opposé de l'entrée 33, avec une pluralité de sorties 35. Les vannes 15 sont disposées à proximité des sorties 35.
Les sorties 35 sont elles-mêmes reliées aux branches 17 de l'installation.
Le distributeur 20 est équipé d'électrovannes 36 dont les bobines sont montées sur des chemises d'induit 37, et une plaque démontable 38 est solidaire desdites chemises 37. Chaque chemise 37 est fixée de manière étanche sur la plaque 38. Un noyau ou induit 39 mobile suivant la direction de la flèche N est illustré en position basse sur la figure 5 et ferme alors la voie de la sortie du distributeur quand la bobine est mise sous tension. Le noyau ou induit 39 dégage le passage ou voie de sortie du fluide lorsque la bobine est mise hors tension.
La conduite provenant des équipements de production frigorifique de l'installation et débouchant dans la chambre 34 est de préférence en métal et brasée ou soudée sur le distributeur 20.

Claims

REVENDICATIONS
1. Echangeur (1) frigorifique destiné à une installation frigorifique telle que chambre froide ou meuble frigorifique de vente, du type comprenant des moyens (5) de circulation d'un fluide frigorifique ou frigoporteur auxquels sont associés des moyens (6) surfaciquement étendus d'échange thermique ; ces moyens (5, 6) étant disposés sous la forme d'une batterie ayant plusieurs nappes (7) et plusieurs rangs (8) agencés en une pluralité d'éléments (9) semblables entre eux, montés en parallèle, séparés les uns des autres par des séparations (10) assurant les fonctions d'isolation thermique et de collecte des eaux issues de dégivrage ; chaque élément comportant au moins une nappe (7) ainsi qu'une entrée (11) et une sortie (12) propres appartenant aux moyens de circulation (5),
caractérisé en ce que la batterie comprend au moins trois éléments (9) ayant chacun une puissance frigorifique qui est une fraction de la puissance nominale totale de 1 ' échangeur (1), de manière à permettre, qu'à un moment donné du fonctionnement de 1 'échangeur (1), un au moins des éléments (9) soit en situation de dégivrage et deux au moins des éléments (9) en situation de production de froid, les éléments (9) étant tour à tour en situation de dégivrage et en situation de production de froid.
2. Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de circulation d'air (4) sur les moyens d'échange thermique (6) agencés pour former un flux d'air commun à l'entrée et un flux d'air (D) commun à la sortie de la batterie.
3. Echangeur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de circulation d'air (4) comprennent au moins un ventilateur (13) interposé sur un flux d'air (D) commun à la batterie.
4. Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois, quatre ou cinq éléments (9) de batterie.
5. Echangeur (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque élément (9) de la batterie a une puissance frigorifique égale ou de l'ordre de la moitié, du tiers ou du quart de la puissance nominale totale de 1 'échangeur (1).
6. Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments forment un ensemble compact.
7. Echangeur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les séparations (10) assurent aussi soit la fonction de rétention, soit la fonction d'évacuation des eaux issues de dégivrage.
8. Echangeur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens (25) sélectifs de circulation ou de non-circulation d'air sur les moyens d'échange thermique (6) de chaque élément (9) de manière que la circulation d'air soit autorisée pour certains éléments et interdite pour d'autres.
9. Echangeur (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens (25). sélectifs de circulation ou de non-circulation d'air comprenent des volets (26) mobiles ou équivalent associés à des moyens de commande ( 16) .
10. Echangeur (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens (25) sélectifs de circulation ou de non-circulation d'air sont agencés pour que la circulation soit autorisée pour les éléments (9) en situation de production de froid et interdite pour les éléments (9) en situation de dégivrage.
11. Echangeur (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de chauffage (27) des moyens d'échange thermique (6) pour chacun des éléments (9) de la batterie associées à des moyens de commande (16) de manière à être actifs pour un élément (9) pour lequel la circulation d'air est interdite et à être inactif pour un élément (9) pour lequel la circulation d'air est autorisée.
12. Procédé de commande d'un échangeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel : dans un cycle donné N de fonctionnement de 1 'échangeur (1), on rend opératoire deux au moins des éléments (9) pour la production de froid tandis qu'on place un au moins des éléments (9) en situation de dégivrage ; - lorsque le dégivrage du ou des éléments (9) en situation de dégivrage est terminé ou suffisant, on passe à un autre cycle semblable N+l dans lequel un ou des éléments (9) en situation de production de froid dans le cycle N sont en situation de dégivrage tandis que le ou les éléments (9) en situation de dégivrage dans le cycle N sont en situation de production de froid.
13. Procédé selon la revendication 12 dans lequel durant un cycle de démarrage de 1 ' échangeur (1) et alors qu'aucun élément (9) ne doit être dégivré, on rend temporairement opératoire la totalité des éléments (9) jusqu'à obtention d'une température donnée du flux d'air (D) en sortie, grâce à une surpuissance temporaire.
14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une partie seulement du nombre d'éléments (9) devant fonctionner en régime normal fonctionne à un instant ou un moment donné.
15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on commande le passage d'un cycle au cycle suivant par un réglage préalable ou par une commande (16) liée au fonctionnement, notant le degré de givrage des moyens d'échange thermique (6).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on mesure le degré de givrage par la perte de charge du flux d'air dans un élément (9) entre son entrée et sa sortie.
17. Installation de réfrigération caractérisée en ce qu'elle comprend : un échangeur (1) frigorifique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, et
- un circuit (2) pour le fluide frigorigène ou frigoporteur entre les sorties (12) et les entrées (11) des éléments (9) de la batterie.
18. Installation de réfrigération selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (14) sélectifs de circulation ou de non-circulation du fluide frigorigène ou frigoporteur dans chacun des éléments (9) de la batterie de manière que la circulation soit assurée pour les éléments (9) en situation de production de froid et la circulation soit interdite pour le ou les éléments (9) en situation de dégivrage.
19. Installation de réfrigération selon la revendication 18, caractérisée en ce que les moyens (14) sélectifs de circulation ou de non-circulation comprennent des vannes (15) ou équivalents et des moyens (16) de commande desdites vannes.
20. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens (14) sélectifs de circulation ou de non circulation sont situés du côté des entrées (11) des éléments (9) de la batterie.
21. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens (14) sélectifs de circulation ou de non circulation sont situés du côté des sorties (12) des éléments (9) de la batterie.
22. Installation de réfrigération selon la revendication 17, caractérisée en ce que le circuit (2) comporte, au moins pour partie, plusieurs branches (17) montées en parallèle, en nombre égal à celui des éléments (9) de la batterie, une branche (17) par élément (9).
23. Installation de réfrigération selon la revendication 22, caractérisée en ce que le circuit (2) comporte pour partie plusieurs branches (17) montées en parallèle et pour partie une branche unique (18) ou un faisceau unique de plusieurs branches.
24. Installation de réf igération selon la revendication 22, caractérisée en ce que le circuit (2) comporte sur sa totalité plusieurs branches (17) montées en parallèle.
25. Installation de réfrigération destinée à un fluide frigorigène selon la revendication 23, caractérisée en ce qu'elle comporte un détendeur (19) commun à plusieurs éléments (9) .
26. Installation de ré rigération selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'elle comporte un détendeur (19) unique monté sur une branche unique (18) du circuit (2) située du côté de l'entrée (11) des éléments (9) tandis que la pluralité de branches (17) est située en aval dudit détendeur (19) et qu'y sont associés les moyens (14) sélectifs de circulation ou de non-circulation de fluide frigorigène.
27. Installation de réfrigération selon la revendication 26, caractérisée en ce qu'un distributeur (20) du fluide frigorigène est interposé entre la branche (18) unique en aval du détendeur (19) et la pluralité de branches (17) en amont des moyens (14) sélectifs de circulation ou de non circulation de fluide frigorigène.
28. Installation de réfrigération selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens tels que sonde, horloge, calculateur ayant pour fonction de repérer le degré de givrage des éléments (9), ces moyens étant couplés aux moyens (14) sélectifs de circulation ou de non circulation de fluide frigorigène ou frigoporteur.
29. Installation selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens de mesure de la perte de charge du flux d'air (D) dans un élément (9) entre son entrée et sa sortie pour mesurer le degré de givrage.
30. Installation de réfrigération selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de commande des moyens (4) de circulation d'air couplés aux moyens (14) sélectifs de circulation ou de non circulation.
31. Installation de réfrigération selon la revendication 18, caractérisée en ce que des séparations (10) entre les éléments (9) de la batterie assurent la rétention des eaux issues de dégivrage.
32. Installation de réfrigération selon la revendication 18, caractérisée en ce que des moyens de séparation (10) entre les éléments (9) de la batterie assurent l'évacuation des eaux issues de dégivrage.
33. Installation de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 17 à 32, caractérisée en ce qu'elle est associée à une enceinte (3) de réfrigération, les moyens (4) de circulation d'air étant aptes à mettre l'air de l'enceinte (3) en circulation tout en assurant son passage sur les moyens d'échange thermique (6).
EP95902819A 1993-12-02 1994-11-30 Echangeur frigorifique, procede de commande d'un tel echangeur et installation de refrigeration comportant un tel echangeur Expired - Lifetime EP0730719B1 (fr)

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