FR3048477A1

FR3048477A1 - SAFETY VALVE

Info

Publication number: FR3048477A1
Application number: FR1670078A
Authority: FR
Inventors: Chris O'connor; Guyader Philippe Le; Mickael Olivier; Norbert Rolland
Original assignee: Froilabo
Current assignee: Froilabo
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-08

Abstract

Dispositif permettant d'équilibrer les pressions intérieures et extérieures d'un appareil frigorifique du type réfrigérateur ou congélateur, et intégrant un moyen anti givre. L'invention a pour objet un dispositif caractérisé par l'association : • D'une soupape à membrane, dont la déformation est différente selon la direction et l'intensité du flux gazeux, • D'un élément chauffant. Cette soupape, et cet élément chauffant sont placés dans un même puits reliant l'intérieur de la chambre froide d'un appareil frigorifique à l'air ambiant. Le dispositif est particulièrement adapté pour équiper les appareils frigorifiques du type congélateur.Device for balancing the internal and external pressures of a refrigerator or freezer type refrigerating appliance, and incorporating an anti-frost means. The invention relates to a device characterized by the combination of: • A membrane valve, whose deformation is different depending on the direction and intensity of the gas flow, • A heating element. This valve, and this heating element are placed in the same well connecting the interior of the cold room of a refrigeration unit to the ambient air. The device is particularly suitable for equipping refrigerating appliances of the freezer type.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant d’équilibrer les pressions intérieures et extérieures d’un appareil frigorifique du type réfrigérateur ou congélateur, et intégrant un moyen anti givre.The present invention relates to a device for balancing the internal and external pressures of a refrigerating apparatus of the refrigerator or freezer type, and incorporating an anti-frost means.

Dans tous les appareils frigorifiques, et particulièrement dans les congélateurs « grand froid >>, la dépression à l’intérieur de la chambre froide, consécutives aux températures basses, sont telles qu’il est impossible d’ouvrir la porte pour accéder à leur contenu. Il est donc impératif que ces appareils soient équipés d’un moyen permettant de faire entrer de l’air depuis l’extérieur vers l’intérieur de la chambre pour équilibrer les pressions et permettre d’ouvrir la porte.In all the refrigerating appliances, and particularly in the "very cold" freezers, the depression inside the cold room, consecutive to the low temperatures, are such that it is impossible to open the door to access their contents. . It is therefore imperative that these devices are equipped with a means for bringing air from the outside to the inside of the chamber to balance the pressures and to open the door.

Mais cette entrée d’air doit être obturée lorsque les pressions sont équilibrées pour ne faire rentrer à l’intérieur de la chambre froide ni chaleur, qui limiterait les performances de l’appareil et augmenterait ses consommations électriques, ni humidité qui provoquerait la formation de givre, voire de glace, pouvant coller la porte et empêcher son ouverture et donc l’accès au contenu de l’appareil.But this air intake must be closed when the pressures are balanced to get inside the cold room or heat, which would limit the performance of the device and increase its electricity consumption, nor moisture that would cause the formation of frost or ice, which can stick the door and prevent its opening and thus access to the contents of the device.

Par ailleurs, les congélateurs « grand froid » peuvent être équipés, en cas de défaillance du système principal de refroidissement, d’un système qui injecte dans la chambre froide du gaz (en général du CO2) à haute pression dont la détente maintient une température basse. Pour être efficace, et par mesure de sécurité, il faut simultanément à l’injection, évacuer du congélateur, un volume de gaz équivalent à celui injecté.On the other hand, "very cold" freezers can be equipped, in the event of failure of the main cooling system, with a system that injects into the cold room gas (usually CO2) at high pressure whose expansion maintains a temperature low. To be effective, and as a safety measure, it is necessary simultaneously with the injection, to evacuate from the freezer, a volume of gas equivalent to that injected.

Les produits actuellement sur le marché ne sont pas équipés de moyens permettant de répondre à ces 3 besoins : • Entrée d’air limitée pour l’équilibrage des pressions, puis étanchéité ; • Suppression du givre ; • Evacuation des gaz en surpression.Products currently on the market are not equipped with means to meet these 3 needs: • Limited air intake for balancing pressures, then sealing; • Frost suppression; • Evacuation of gases in overpressure.

On connait par exemple le brevet US2015013352 qui décrit un puits d’aération reliant l’extérieur et l’intérieur d’un congélateur. Ce brevet met l’accent sur le risque de formation de glace et propose un moyen mécanique pour casser cette glace. Ce système n’est pas automatique. Il ne prévient pas la formation de glace.We know for example the US2015013352 patent which describes a ventilation shaft connecting the outside and inside of a freezer. This patent emphasizes the risk of ice formation and proposes a mechanical means to break this ice. This system is not automatic. It does not prevent the formation of ice.

On connait aussi le brevet CN103603979 qui décrit un puits d’aération reliant l’extérieur et l’intérieur d’un congélateur. Ce brevet décrit une soupape unidirectionnelle s’ouvrant lorsque la dépression à l’intérieur de la chambre froide est suffisante. Ce système ne permet pas l’évacuation d’un gaz en surpression ni ne prévient la formation de givre.Also known is CN103603979 which describes a ventilation shaft connecting the outside and inside of a freezer. This patent describes a one-way valve opening when the depression inside the cold room is sufficient. This system does not allow the evacuation of a gas under pressure or prevents the formation of frost.

Le but de la présente invention est de proposer un moyen permettant de : • Eliminer les dépressions par l’entrée contrôlée d’air extérieur ; • Supprimer la formation de givre ; • Evacuer les gaz en surpression. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif caractérisé par une soupape à membrane dont la déformation est différente selon la direction et l’intensité du flux gazeux, associée à un élément chauffant.The object of the present invention is to provide a means for: • Eliminating depressions by the controlled entry of outside air; • Eliminate frost formation; • Evacuate gases under overpressure. To this end, the present invention relates to a device characterized by a membrane valve whose deformation is different according to the direction and the intensity of the gas flow, associated with a heating element.

Grâce à cette conception d’un dispositif de contrôle de pressions différentielles, il est alors possible de garantir l’accès au contenu d’un appareil frigorifique, et éviter tout incident lié à une surpression. L’invention sera bien comprise à la lecture des descriptions suivantes d’exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :Thanks to this design of a differential pressure control device, it is then possible to guarantee access to the contents of a refrigerating appliance, and to avoid any incident related to an overpressure. The invention will be better understood on reading the following descriptions of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings in which:

Figure 1 : Vue d’un appareil frigorifique (1) fermé montrant l’emplacement de l’invention (2).Figure 1: View of a closed refrigerating apparatus (1) showing the location of the invention (2).

Figue 2 : Vue en coupe de l’appareil frigorifique équipé de l’invention (2). On voit que l’invention, placée dans l’épaisseur de l’isolation (4) créé un conduit entre l’extérieur et l’intérieur de la chambre froide (3)Fig. 2: Sectional view of the refrigerating apparatus equipped with the invention (2). It can be seen that the invention, placed in the thickness of the insulation (4) creates a duct between the outside and inside of the cold room (3)

Figure 3 : Même coupe que figure 2. Vue de détail centrée sur l’invention. Membrane au repos (cas d’équilibre des pressions, système étanche)Figure 3: Same section as Figure 2. Detail view centered on the invention. Membrane at rest (pressure balance case, watertight system)

Figure 4 : Vue éclatée de l’invention (2) seule. On y voit le tube (5) portant d’une part un système de soupape à membrane (6) et un élément chauffant (7). Ces deux éléments sont amovibles.Figure 4: Exploded view of the invention (2) alone. It shows the tube (5) carrying on the one hand a membrane valve system (6) and a heating element (7). These two elements are removable.

Figure 5 : Vue éclatée du système de soupape (6) seul. On y voit le corps formé de 3 pièces (8, 10 et 11) dont les ouvertures permettent le passage d’un flux d’air ou de gaz. On y voit aussi la membrane (9)Figure 5: Exploded view of the valve system (6) alone. It shows the body formed of 3 parts (8, 10 and 11) whose openings allow the passage of a flow of air or gas. We also see the membrane (9)

Figures 6 : Vue en coupe du système de soupape (6) seul. A gauche, les pressions de part et d’autre de la soupape sont équilibrées. A droite, cas de dépression à l’intérieur de l’appareil frigorifique.Figures 6: Sectional view of the valve system (6) alone. On the left, the pressures on both sides of the valve are balanced. On the right, a case of depression inside the refrigerating unit.

Figures 7 : Vue en coupe du système de soupape (6) seul. En haut à gauche, les pressions de part et d’autre de la soupape sont équilibrées. En haut à droite, puis en bas à gauche, puis en bas à droite : cas d’injection de CO2. Description de la déformation de la membrane (9).Figures 7: Sectional view of the valve system (6) alone. In the upper left, the pressures on both sides of the valve are balanced. Top right, then bottom left, then bottom right: case of CO2 injection. Description of the deformation of the membrane (9).

Dans l’exemple de réalisation privilégiée, le dispositif (2) de contrôle de pressions différentielles avec moyen anti givre est constitué d’un tube (5) qui fait office de puits par lequel circulent les flux d’air ou de gaz entre l’intérieur de la chambre froide et l’extérieur. Ce puits est équipé à son extrémité la plus chaude (extérieur de l’appareil) d’un système de soupape (6), dont le fonctionnement est différent suivant l’orientation et l’intensité du flux d’air ou de gaz, et à son extrémité la plus froide (l’intérieur de l’appareil) d’une résistance souple (7) enroulée sur sa paroi intérieure. Les figures 6 nous montrent le cas d’un flux d’air depuis l’extérieur vers l’intérieur. Les figures 7 nous montrent le cas d’un flux de gaz depuis l’intérieur vers l’extérieur.In the preferred embodiment, the differential pressure control device (2) with an anti-frost means consists of a tube (5) which serves as a well through which the air or gas flows circulate between the inside the cold room and outside. This well is equipped at its hottest end (outside the apparatus) with a valve system (6), the operation of which is different according to the orientation and the intensity of the flow of air or gas, and at its coldest end (inside the device) a flexible resistor (7) wound on its inner wall. Figures 6 show us the case of a flow of air from the outside to the inside. Figures 7 show the case of a flow of gas from the inside to the outside.

Le dispositif peut être placé partout où il peut faire le lien entre l’intérieur et l’extérieur de l’appareil, dans l’épaisseur de l’isolation (4) autour de la chambre comme dans l’épaisseur de la porte. Il est maintenu en place par l’isolant.The device can be placed wherever it can make the connection between the inside and the outside of the device, in the thickness of the insulation (4) around the chamber as in the thickness of the door. It is held in place by the insulation.

Le puits (5) est un élément fixe de l’appareil frigorifique (1). Le système de soupape (6) et la résistance (7) sont amovibles. Ils forment un corps creux permettant les flux d’air ou de gaz de passer au travers.The well (5) is a fixed element of the refrigerating apparatus (1). The valve system (6) and the resistor (7) are removable. They form a hollow body allowing the flow of air or gas to pass through.

Le système de soupape est constitué de pièces (8 10 et 11) formant corps. Une membrane (9) réalisée dans un matériau souple, est placée au centre de ce corps, fixé à son centre par déformation.The valve system consists of body parts (8 and 11). A membrane (9) made of a flexible material is placed in the center of this body, fixed at its center by deformation.

En cas d’équilibre des pressions, le pourtour de la membrane (9) s’appuie sur une couronne (10) issue du corps. Cet assemblage permet de fermer le passage d’air.In case of pressure balance, the periphery of the membrane (9) is supported on a ring (10) from the body. This assembly makes it possible to close the passage of air.

En cas de dépression à l’intérieur du congélateur, telles que montrées dans les figures 6, le pourtour de la membrane (9) se décolle de la couronne (10) ouvrant ainsi le passage à un flux d’air venant de l’extérieur. Lorsque les pressions se rééquilibrent, la membrane se repositionne comme elle l’était. Aucun obstacle ne vient perturber son mouvement.In case of depression inside the freezer, as shown in Figures 6, the periphery of the membrane (9) is detached from the ring (10) thereby opening the passage to a flow of air from outside . When the pressures rebalance, the membrane is repositioned as it was. No obstacle disturbs his movement.

En entrant dans le puits, l’air extérieur chargé d’humidité passe au centre de la résistance souple (7) roulée dans le puits entre la soupape (6) et la chambre froide de l’appareil frigorifique. La chaleur dégagée par cette résistance permet de supprimer le risque de formation de givre dans cette zone.Upon entering the well, the moisture-laden outdoor air passes to the center of the flexible resistor (7) rolled into the well between the valve (6) and the cold room of the refrigerating appliance. The heat generated by this resistance eliminates the risk of frost formation in this area.

Si malgré la présence de la résistance souple, un bouchon de glace se forme à la sortie du puits, il suffit de retirer la soupape (6), qui est amovible, et de glisser un outil dans le puits pour casser ce bouchon.If despite the presence of the flexible resistance, an ice cap is formed at the well outlet, simply remove the valve (6), which is removable, and slide a tool into the well to break the cap.

En cas de défaillance du système principal de refroidissement, il peut y avoir injection de CO2. La détente de ce gaz dans la chambre froide maintien la dite chambre à une température basse. Le volume de gaz injecté doit aussitôt et au fur et à mesure être évacué vers l’extérieur. Dans ce cas, la membrane (9) du système de soupape (6) est poussée vers l’extérieur. La membrane résiste à cette pression car elle est en appui par son pourtour sur la couronne (10). Lorsque la pression est suffisante, la déformation de la membrane (9) permet de dépasser la couronne (10). Une fois cet obstacle dépassé, les gaz s’évacuent librement. Cette déformation de la membrane (9) pour dépasser l’obstacle formé par la couronne (10) est permanente. Elle n’apparait qu’en cas d’injection de CO2, donc de défaillance du système principal de refroidissement. L’opération de maintenance qui suit automatiquement une telle défaillance inclus le remplacement de la soupape (6).In case of failure of the main cooling system, there may be CO2 injection. The expansion of this gas in the cold room maintains the said chamber at a low temperature. The volume of gas injected must immediately and as and when evacuated to the outside. In this case, the membrane (9) of the valve system (6) is pushed outwards. The membrane resists this pressure because it is supported by its periphery on the crown (10). When the pressure is sufficient, the deformation of the membrane (9) allows to exceed the crown (10). Once this obstacle is exceeded, the gases evacuate freely. This deformation of the membrane (9) to overcome the obstacle formed by the ring (10) is permanent. It appears only in the case of CO2 injection, thus of failure of the main cooling system. The maintenance operation that automatically follows such a failure includes the replacement of the valve (6).

Claims

1. Device (2) for controlling differential pressures for equipping refrigerating appliances, characterized in that it comprises a valve (6) membrane (9) whose deformation is different depending on the orientation and intensity of the flow air or gas passing through the device.

2. Device (2) for controlling differential pressures according to claim 1, characterized in that it comprises a heating means (7) placed between the valve (6) diaphragm (9) deformable and the inside of the device refrigeration.

3. Device (2) for controlling differential pressures according to claim 1, characterized in that it comprises a hollow tube (5) placed in the thickness of the insulation (4), between the outside and the inside of the cold room (3), receiving the valve (6) deformable membrane (9) and the heating means (7).

4. Device (2) for controlling differential pressures according to claim 1, characterized in that the valve (6) and the heating means (7) are removable and can be removed as needed from the tube (5), which is an element fixed refrigeration unit.

5. Device (2) for controlling differential pressures according to claim 1, characterized in that the heating means (7) is a flexible electrical resistance rolled into the well (5).

6. Refrigerating apparatus characterized in that it comprises a differential pressure control device (2) according to any one of the preceding claims.