LU86565A1 - Dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation d'un fluide refrigere - Google Patents

Description

. BL-3898

Γ Λ — Λ Çj GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG

•M Brevet Nq Q 3 D O -jâj* Monsieur le Ministre .......29 a0^ de rÉconomie et des Qasses Moyennes .....

_ , rjSLrti Service de la Propriété Intellectuelle

Titre délivre..................................................... “gm LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention ______________________________________________________________________________________________________________________________________-...................-.......— ( 1) I. Requête

La société dite ; HIROSS INTERNATIONAL CORPORATION *S .A.,____ ( 2) -7-0~£rand^Ruer~1660-Luxembourg, représentée par Er Meyers----------- A JE^.ir >--Ereylingerr—Ing, Cons .~en propry ind* y-----------— -4.6 rue .du Cimetière, Luxembourg :_____________ ( 3) agissant en crualltë de mandataires______.

déposetnOfA vingt-neuf août mil neuf cent quatre vingt six_ (4) à 15 -U heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant:

Dispositif de refroidissement de machines ou de milieux_______ ( 5) par circulation d’un fluide réfrigéré._______________________ _ _ __________ ' 2, la description en langue française_______________________de l’invention en trois exemplaires; ^ * 3. ___________L____________________planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le -29- août.....1986-----; 5. la délégation de pouvoir, datée de —Luxembourg—.............. le - 12 août 1986——*» 6. le document d’ayant cause (autorisation); - v déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont): ( 6) -ClaudioRossi,--Gappenhiel-4/-------J»335 -Moût for tLuxembourg-------- ” — — ............... —- - “ .................. ...... - ' revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de " _________r..........................................»--------------------------------------------------------------------déposée(s) en (8).......................................................-.......................................- ' sous le N° (10)__________________________________________________________·_ .............................................................................................................................

au nom de (11)___________________________________________________________________________________________________________________......- __________________________________________- .........__£L

* -?·* '· élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg--------------------------------------'ZZL- 46 rue âu cimetière, Luxembourg________________________________________________________________________________________________________ .^12) sollicitent) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à-------dix-huit_____________________-_______________________________________mois. (13)

Le dlpo^n// mandataire: _______.1 _________________________________________________________________________________ (14) II. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevgi^f^yjyej^tva été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété In^Îleduelle à Lt&b^hrourg, en date du: 29 août 1986 00 I “ je] Pr. le Ministre de l’Économie et des Qasses Moyennes, , à -,_y._________heures \ ^ ij J p. d.

\ jfy Le chef du service de la propriété intellectuelle, .CT _ - A 68007__;_ ' , EXPLICATIONS RELATIVES AU FORMULAIRE DE DÉPÔT.

( [ ; (l)slly a UeuTfemaDdctk certificat d'addition au brevet pnndpal.i la demande de brevet prâôpal No............du.........../*-(2)inscrire les nom, prénom, go*«·» **“” ' adresse du demandeur, longue celui-ci est un parfumer ou les déoûmmatiofi sociale. forme juridique, adresse du atfc social, lorsque le demandeur est une personne monte -(3)·κπκ les nom, prénom, adresse du mandataire agréé, conseil eu propriété industrielle, muni d'un pouvoir spécial, s*3 y a beu; *jrpni*cmé par............agissant en qualité de jtamàaam~ - . _^41 4a iUnAf mi truitM UttMe /tl Mm4aPmuMHnei fAl ι·Μ,··ΐι< LeMinwi mnMW ·4η·<·τ 4m imrf un nrr fui t*mitir ·>ιιτι imirt Ait ,ιιιι !!, r 4 ·Ί nX Inmm lw Ιαμμα1ι4Αμ· ' V« * * BL-389 8 ? > t Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet d'invention pour :

Dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation d'un fluide réfrigéré.

Hiross International Corporation S.A.

70 Grand-Rue B.P. 761 1660 Luxembourg ! i \ *

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? BL-3898

Dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation d'un fluide réfrigéré.

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation 5 d'un fluide réfrigéré, ce dispositif comportant un moyen pour la constitution d'une réserve de froid par solidification d'un liquide se trouvant dans un réservoir et mettant en oeuvre des moyens permettant d'utiliser cette énergie frigorifique, de préférence, uniquement dans les 10 cas où, en raison d'une défaillance momentanée de l'énergie électrique ou d'incidents techniques, le groupe principal de production de fluide réfrigéré n'est pas en activité.

Il est courant de trouver des installations techniques constituées par des machines qui produisent 15 une quantité de chaleur importante au cours de leur fonc tionnement et qui doivent, par conséquent, être refroidies pour pouvoir fonctionner, afin de maintenir la température dans des limites correctes au-delà desquelles les machines doivent être arrêtées sous peine de voir décliner les 20 prestations et même d'endommager partiellement ou complè tement les installations.

Comme exemples de telles applications, on peut mentionner ; - le refroidissement des salles d'ordinateurs, 25 - le refroidissement des centrales téléphoniques à auto- commutation digitale, - le refroidissement du fluide circulant dans les machines outils à contrôle numérique, - le refroidissement des machines d'estampage à injection 30 des matières plastiques ou des métaux - et d'autres encore.

Il est particulièrement fréquent d'utiliser de l'eau réfrigérée, portée à la température optimale au moyen de machines frigorifiques appropriées, afin de 35 refroidir directement ou indirectement, par l'intermé- ' ·'· .

£ < 2 diaire d'échangeurs de chaleur, les fluides (gazeux ou liquides) qui refroidissent à leur tour les appareils ou bien, dans le cas limite, pour refroidir les machines elles-mêmes via des circuits internes qui y sont prévus.

5 A titre d'exemples non limitatifs, les figures 1, 2 et 3 annexées donnent un schéma d'installations connues, de réalisation très courante, lesdits schémas ne comprenant toutefois pas les dispositifs de réglage de l'installation et des températures des fluides parce 10 que ces éléments ne sont pas indispensables pour la com préhension de l'exposé.

Suivant la figure 1, le groupe frigorifique 1 est traversé par un courant de liquide, généralement de l'eau, - que nous désignons ici conventionnellement par 15 courant primaire - tenu en mouvement par une pompe 3 ; les conduites 2, 2A et 2B ont pour fonction de créer un circuit fermé dans lequel l'eau, dès qu'elle est portée à la température prédéterminée dans le groupe frigorifique, est amenée dans le circuit primaire d'un échangeur 20 de chaleur 4 ; le circuit secondaire de cet échangeur est traversé par un courant de liquide - que nous désignons ici conventionnellement par courant secondaire - qui est refroidi par le fluide primaire à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 4 et est maintenu en circulation, 25 par une pompe 6, entre ledit échangeur 4, les conduites 7, 7A, 7B'-et l'appareil à refroidir 5 qui contient son propre système d'échange thermique indiqué schématiquement par le serpentin 5A.

Suivant la figure 2, le circuit primaire - qui 30 est essentiellement analogue à celui de la figure 1 - comporte un échangeur de chaleur 9 capable d'échanger de la chaleur avec un fluide secondaire à l'état gazeux ; cet échangeur 9 est englobé dans une unité 12 d'échange thermique à ventilation forcée dans laquelle un courant 35 gazeux,généralement de l'air, est mis en circulation, par ;· m s . · -1 ( i j < - 3 un ventilateur 8 et par des conduites (ou des moyens adéquats équivalents pour assurer la circulation) indiquées ici par les références 10 et 11, entre ledit échangeur 9, dans lequel le courant gazeux est refroidi 5 à une température convenable, et l'appareil 13 que ledit courant gazeux doit refroidir à son· tour.

Suivant la figure 3, le circuit primaire - qui est essentiellement analogue à celui de la figure 1 - comporte, directement inséré, l'appareil à refroidir 3 qui 10 contient un système d'échange thermique propre indiqué ici schématiquement par le serpentin 3A.

Dans chacune des installations illustrées jusqu'à présent et dans celles qui y sont assimilables une déficience du fonctionnement du groupe frigorifique 15 en raison d'une avarie ou d'une interruption de l'alimentation en électricité conduit rapidement à une élévation de la température du fluide primaire, en fonction du rapport entre la quantité de chaleur à dissiper et la masse thermique dudit fluide primaire en circulation, 20 jusqu'à des valeurs qui imposent l'arrêt des appareils à refroidir.

Pour obvier à cet inconvénient, dans toutes les installations dans lesquelles les machines à refroidir ne peuvent pas être arrêtées en cas d'incident 25 (par exemple les centrales téléphoniques, les ordinateurs fonctionnant pour les lignes aériennes, les hôpitaux, les centrales d'opérations militaires, etc.), la technique a jusqu'ici adopté diverses mesures complexes ou coûteuses, aussi bien pour la réalisation que pour 30 l'exploitation.

Parmi ces mesures, les plus courantes sont : - l'adoption de groupes électrogènes ou de groupes d'appoint capables d'alimenter la machine frigorifique en cas de défaillance de la tension du réseau ; ce système, carac-35 térisé par des coûts d'installation élevés, a une bonne Γ Λ 1 * J r 4 4 4 efficacité énergétique mais est inefficace en cas d'avarie au groupe frigorifique ; - l'insertion d'un réservoir 14 dans le circuit primaire (voir figure 4) qui, avec son propre contenu de 5 liquide, augmente la masse thermique en circulation et, par conséquent, diminue le gradient thermique du fluide en circulation en allongeant la période d'autonomie qui s'établit entre l'arrêt du groupe frigorifique et la limite de température qui impose l'arrêt des appa-10 reils à refroidir ; bien qu'il ne comporte pas de dispersion énergétique, ce système nécessite l'emploi d'un réservoir de grandes dimensions et de ce fait très coûteux, par rapport à la période d'autonomie acquise : on considère en fait que 1.000 kg d'eau, c'est-à-dire 15 un mètre cube, échangent à peine 1,16 kWh pour un saut thermique de 1 degré centigrade ; - l'insertion d'une cuve à accumulation de glace disposée, par exemple, comme on l'a représenté à la figure 5 ; dans cette réalisation, le groupe frigorifique à compres- 20 sion est schématiquement composé, en plus d'un compresseur 15, d'un condenseur 16 et d'un organe de détente 17, par une cuve d'accumulation de glace 18 contenant un évaporateur 19 à tubes multiples immergé dans une cuve 20 isolée thermiquement ; la pompe 3 insérée dans 25 le circuit primaire sert à faire circuler l'eau dans les conduites 2, 2A, 28 entre la cuve d'accumulation et la machine à refroidir.

Dans des conditions de fonctionnement normales, le groupe frigorifique, qui dispose d'un excès d'effica-30 cité, fonctionne en accumulant de la glace autour des tubes de 1'évaporateur 19 tandis que, pour assurer la présence d'une couche uniforme de glace, une soufflante 21 assure l'agitation du bain au moyen de bulles d'air distribuées dans le bas de 1 ' évaporateur ; quand la 35 glace atteint l'épaisseur préablement fixée, le groupe ï. * J i - « Λ * 5 frigorifique est arrêté.

Le groupe 3 provoque la circulation d'eau qui est refroidie en partie par convection venant de 1'évaporateur 19 et en partie par la glace qui se 5 dissout.

En cas d'arrêt du groupe frigorifique, la masse de glace par sa propre chaleur latente refroidit l'eau en circulation en se dissolvant progressivement.

La capacité d'accumulation d'énergie frigorifique équi-10 vaut théoriquement à 93 kWh/1.000 kg de glace. Ce système d'accumulation, particulièrement efficace au point de vue du rapport prestation/volume, est toutefois d'une utilisation coûteuse parce qu'il force le cycle frigorifique à travailler en permanence à une tempéra-15 ture d'évaporation comprise en moyenne entre -6°C et -11°C (voir ASHRAE HANDB00K - 1982 APPLICATIONS -chapitre 30 - page 30.5 : Water Chilling Equipment ; voir aussi le pamphlet BALTIMORE AIRCOIL ICE CHILLER -Bulletin S 140/3 - BALTIMORE AIRCOIL COMPANY INC.) 20 contrairement à un groupe frigorifique normal qui, en produisant de l'eau refroidie à +7°C, est caractérisé par une température d'évaporation de +2°C environ.

Sur la base des valeurs susdites de la température d'évaporation et en admettant une température 25 de condensation constante de 45°C dans les deux cas, il s'ensuit'qu'à parité de rendement frigorifique un système à accumulation de glace, tel que celui représenté à la figure 5, absorbe une puissance d'environ 28¾ plus élevée que celle absorbée par un groupe normal de produc-30 tion d'eau réfrigérée ainsi qu'il résulte du calcul effectué suivant la formule - T cond.-^év.

35 qui exprime la loi du rendement des cycles thermiques « 4 " ' t * t 6 réversibles de CARNOT appliquée aux cycles frigorifiques (voir figure 6) en choisissant un coefficient qui reprend tous les effets irréversibles présents dans l’installation.

5 L’invention décrite ici a pour but de pro curer un dispositif de production et d’accumulation de froid dans un réservoir, en dérivation du circuit de fluide principal, ce dispositif étant muni de moyens pour l’utilisation de cette énergie frigorifique, de 10 préférence, uniquement dans les cas où, en raison d’une défaillance temporaire d’énergie électrique ou d’incidents techniques, le groupe principal de production d’eau réfrigérée n’est pas actif et ledit dispositif réunissant, comme on le montrera plus loin, toutes 15 les qualités des meilleurs dispositifs traditionnels qui ont été décrits ci-dessus, telles que : - un bas coût de réalisation, - des dimensions limitées, - une bonne efficacité énergétique, 20 et minimisant les côtés négatifs de ceux -ci.

Suivant la présente invention, le but ainsi poursuivi est atteint grâce à un dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation d’un fluide réfrigéré, ce dispositif comportant 25 un moyen ayant la constitution d’une réserve de froid par^ solidification d’un liquide se trouvant dans un réservoir, ledit dispositif étant caractérisé par le fait que, dans le but de pouvoir n’utiliser, de préférence, cette réserve de froid que dans les cas où 30 la source principale de production de fluide réfrigéré n’est pas active, on prévoit en dérivation du circuit de fluide primaire réfrigéré, qui consiste en une substance anticongelante, un circuit de fluide auxiliaire (comprenant un groupe frigorifique, un réservoir d’ac-35 Î- Λ* * 1 t 4 7 cumulation de froid contenant une substance solidifia-ble sous l'action du froid et une pompe de circulation) qui est alimenté en fluide venant du circuit primaire et dont la sortie est connectée audit circuit primaire 5 d'une manière pouvant être interrompue et en ce que la dite connexion est réglée au moyen d'une soupape commandée par un servomoteur accouplé à un régulateur dont le détecteur est placé sur une conduite du circuit principal, le fluide refroidi dans le réservoir d'accumulation de 10 froid n'étant envoyé dans le circuit principal que lorsqu'on se trouve en situation anormale, c'est-à-dire en cas de défaillance des groupes frigorifiques primaires, lesquels sont alors mis hors circuit.

Suivant un mode de réalisation particulier 15 de l'invention, le dispositif est appliqué dans une installation comprenant plusieurs groupes frigorifiques principaux connectés en parallèle. Dans ce cas, l'un de ces groupes peut être affecté, lorsque la demande en frigories n'est pas trop grande, à la création de 20 froid nécessaire dans le circuit auxiliaire pour constituer la réserve de froid dans le réservoir d'accumulation.

Il peut se faire que le même fluide ne puisse pas circuler dans les deux circuits de fluide réfrigéré.

25 Dans ces cas, diverses solutions basées sur l'utilisation d'un -échangeur de chaleur peuvent être envisagées.

Suivant une première solution, le refroidissement du fluide du circuit primaire est réalisé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur parcouru 30 aussi par le fluide du circuit auxiliaire, le dispositif de connexion et de déconnexion du circuit auxiliaire étant placé sur une conduite du circuit primaire de telle manière que le circuit primaire soit, en situation normale, isolé de l'échangeur de chaleur.

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Suivant une deuxième solution utilisant le même principe, le refroidissement du fluide primaire est également réalisé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur parcouru aussi par le fluide du circuit auxiliaire, 5 mais le dispositif de connexion et de déconnexion du circuit auxiliaire est placé sur une conduite de ce même circuit auxiliaire, tandis que le détecteur du régulateur ’ de ce dispositif reste placé sur une conduite du circuit primaire ; on peut ainsi obtenir que le cir-10 cuit primaire passe toujours par l'échangeur de chaleur mais qu'en situation normale-le circuit auxiliaire n'y passe pas.

Enfin, suivant une troisième solution possible, basée sur l'emploi d'un échangeur de chaleur, le circuit 15 auxiliaire est prolongé par un circuit de raccordement comprenant une pompe de circulation supplémentaire et le côté secondaire de l'échangeur de chaleur et se trouvant entre le. circuit primaire (qui comprend le groupe frigorifique principal, une pompe de circulation et le 20 côté primaire de l'échangeur de chaleur) et le circuit auxiliaire (qui comprend le groupe frigorifique auxiliaire, le réservoir d'accumulation du froid et une pompe de circulation), la pompe de circulation du circuit de raccordement restant inactive en situation normale et 25 n'étant mise en activité qu'en situation anormale sous 1'impulsion d'un servomoteur asservi à un détecteur placé sur une conduite du circuit principal.

Il va de soi que ces solutions ne sont données qu'à titre d'exemples et que l'utilisation de 30 moyens équivalents relèvent également du procédé de l'invention si les principes de base restent identiques.

Ainsi, on peut concevoir une installation d'exécution du procédé dans laquelle le refroidissement du fluide du circuit primaire est réalisé, en situation 35 anormale, en faisant passer ce fluide à travers une cuve , i 1 x « 9 d'accumulation de glace du type décrit précédemment en faisant référence à la figure 5. Dans cette cuve d'accumulation de glace, isolée thermiquement, est placé un évaporateur à tubes multiples raccordé ici à 5 un groupe frigorifique auxiliaire comportant un compres seur, un condenseur et un organe de détente, le fond de la cuve étant pourvu d'un distributeur de bulles d'air produites par une soufflante placée à l'extérieur, afin d'assurer l'agitation du contenu de la cuve. Un dispo-10 sitif de connexion, par exemple, une soupape à trois voies commandé par un servomoteur et un détecteur, permet d'isoler la cuve d'accumulation de glace du circuit principal tant que le fonctionnement du groupe frigorifique principal reste normal.

15 L'invention concerne également un perfection nement pouvant éventuellement être apporté au groupe frigorifique auxiliaire utilisé dans l'une quelconque des formes d'exécution du dispositif de l'invention, à l'exception bien entendu du cas où l'on emploie l'un 20 des groupes frigorifiques principaux pour produire le froid nécessaire au réservoir d'accumulation de froid. Suivant ce perfectionnement, l'échangeur de chaleur qui remplit la fonction d'évaporateur dans ce groupe frigorifique auxiliaire est refroidi par un flux de 25 liquide prélevé du circuit primaire via deux déviations de prélèvement et de retour, le prélèvement étant placé en aval de la pompe de circulation du circuit principal et le retour, par exemple, en amont du groupe frigorifique principal. Si on le désire, on peut prévoir une 30 soupape de réglage pour régler le débit du flux en vue d'obtenir la pression voulue au refoulement du compresseur mesurée par l'élément sensible d'un organe de commande approprié.

Après avoir défini le dispositif de l'inven-35 tion d'une manière générale, on va à présent en donner

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une description plus explicite en se référant aux figures 7 à 13 annexées qui se rapportent à diverses formes d'exécution de l'invention.

La figure 7 schématise le principe de fonc-5 tionnement de l'invention dans lequel, en dérivation au circuit primaire qui comprend le groupe frigorifique principal 1 traversé par le fluide (qui, pour des raisons qui seront expliquées plus clairement plus loin, devra être anticongelant et consister, par exemple, en 10 un mélange d'eau et de glycol) tenu en circulation par la pompe 3, on ajoute un circuit annulaire comprenant un groupe frigorifique auxiliaire 22, un réservoir d'accumulation de froid 23 (avec formation de glace ou basé de toute façon sur le changement d'état physique 15 d'une substance pour utiliser sa chaleur latente) et une pompe de circulation 24.

Ce circuit auxiliaire est connecté au circuit primaire au moyen de la conduite 2E raccordée à une voie de la soupape à trois voies 25, actionnée par le 20 servomoteur 26, et par une conduite 2F. En phase d'utilisation normale, la soupape 25 ferme la voie raccordée à la conduite 2E et ouvre la voie vers la conduite 2D de sorte que les deux circuits, bien qu'ils soient intéressés par le même fluide, sont parcourus par des courants 25 différents : le circuit primaire fonctionne donc de manière analogue à ce que montrent les figures 1, 2 et 3 tandis que, dans le circuit auxiliaire, le groupe frigorifique 22 travaille exclusivement pour créer une réserve de froid par la solidification de la substance 30 se trouvant à l'intérieur du réservoir 23. Cette solidification se produit par cession de la chaleur latente au fluide - nécessairement de type anticongelant pour qu'il se maintienne toujours à l'état liquide - qui est refroidi à une température adéquatement basse et qui est 35 maintenu en circulation par la pompe 24 ; la pompe 24 ,-- »

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< 11 et le groupe frigorifique 22 sont maintenus en fonctionnement jusqu'à la solidification complète de la substance contenue dans le réservoir 23, après quoi ils sont arrêtés.

5 Quand le groupe frigorifique 1 est hors de service - circonstance que nous appellerons par la suite "situation d'alerte" ou "situation anormale" et qui peut provenir, par exemple, d'une élévation anormale de la température du fluide primaire en circulation -10 la soupape motorisée à trois voies 25 étrangle la voie raccordée à la conduite 2D, en excluant du circuit le groupe frigorifique principal 1, et ouvre la voie relative à la conduite 2E de sorte que le fluide, propulsé par la pompe 3 doive traverser le réservoir 23 qui com-15 mence à céder de l'énergie frigorifique fournie par le changement d'état, de l'état solide à l'état liquide, de la substance accumulatrice ; dans cette phase, la pompe 24 et le groupe, frigorifique 22 peuvent être éventuellement, mais non nécessairement, arrêtés car 20 la soupape de non-retour 27 garantit que le fluide ne circule pas passivement à travers ceux-ci.

La soupape 25 est commandée par le servomoteur 26, de type électrique ou pneumatique ou autre encore, qui pourra être à contrôle en deux positions 25 (correspondant aux conditions de fin de course de l'obturateur de la soupape) ou bien modulant suivant la finesse de la régulation thermique du fluide primaire que l'on veut obtenir dans la situation d'alerte.

Au cas où la valeur de la température prise 30 par le fluide primaire en situation d'alerte ne doit pas être contrôlée dans des limites étroites, il sera suffisant que le servomoteur 26 soit du type à deux positions afin d'ouvrir totalement la voie de la conduite 2D ou bien au contraire la voie de la conduite 35 2E suivant que l'on se trouve en fonctionnement normal 4 12 4 * ♦ * * 1 ou en fonctionnement d'alerte ; il est préférable que le servomoteur 26 soit conçu de manière à pouvoir se porter spontanément dans la situation d'alerte en l'absence d'alimentation électrique pour des motifs 5 qui seront exposés plus loin.

Au contraire, au cas où-la température du fluide primaire doit être contenue dans un intervalle précis en toute circonstance, le servomoteur 26 sera de type modulant afin que, alors qu'en cas de fonction-10 nement normal il est positionné de manière à ouvrir complètement la voie de la conduite 2D et à fermer la voie de la conduite 2E, en situation d'alerte il soit asservi à un régulateur à action progressive 28 qui émét un signal en fonction de la température mesurée 15 par le détecteur 29 placé, de préférence, sur la conduite 2 ; la chaîne de régulation comprenant - le détecteur 29, - le régulateur 28, - le servomoteur 26, 20 - la soupape mélangeuse 25 est conçue de manière à maintenir la température du fluide envoyé aux appareils à refroidir dans les paramètres désirés grâce au mélange, dans les proportions adéquates, d'un courant de fluide qui traverse le 25 réservoir d'accumulation 23 (où il est refroidi) et d'un second courant qui traverse le groupe frigorifique principal 1 (inactif en situation d'alerte) sans changer de température.

Il est évident, au vu de la description, que 30 l'installation qui comporte le dispositif faisant l'objet de l'invention, contenue dans le rectangle en traits discontinus de la figure 7 et qui peut éventuellement prendre la forme d'une construction compacte qui contient tous les éléments dans un groupe unique, 35 est à même de produire et d'accumuler de l'énergie ‘ _ 1 13 * frigorifique par la solidification d'une substance adéquate contenue dans un réservoir d'accumulation sans interférer avec le processus normal en cours dans le circuit primaire de refroidissement ; en outre, il 5 est évident que dans le cas où le groupe frigorifique principal n'est pas à même de refroidir le fluide en circulation, l'installation qui permet de réaliser l'invention peut céder l'énergie frigorifique accumulée antérieurement dans le réservoir d'accumulation et peut 10 ainsi assumer pendant une période déterminée la fonction du groupe frigorifique principal.

Au cas où l'inactivité du groupe frigorifique principal est causée par la défaillance temporaire d'énergie électrique, l'emploi de l'installation suivant 15 l'invention permet d'assurer la continuité du processus de refroidissement en prévoyant uniquement l'alimentation électrique au moyen de systèmes d'urgence de la seule pompe de circulation indiquée par le numéro de référence 3 de la figure 7, dont la puissance absorbée est évi-20 demment beaucoup plus faible que celle du groupe frigorifique principal ; comme on l'a dit précédemment, il est en outre particulièrement utile dans ce cas que le servomoteur 26 soit construit de manière à se porter spontanément dans la configuration d'alerte en cas 25 d'absence d'alimentation électrique.

La puissance absorbée par le groupe frigorifique d'alerte est également petite par rapport à celle du groupe frigorifique principal puisque, dans les conditions normales de fonctionnement, le temps relatif 30 aux situations d'alerte est petit par rapport au total et par conséquent, le groupe frigorifique d'alerte peut fonctionner longtemps pour créer une réserve frigorifique destinée à être distribuée, pendant une période relativement brève, avec une intensité égale à celle 35 que distribuerait le groupe frigorifique principal * ) ï 14 * < pendant la même période.

La capacité du réservoir d'accumulation, c'est-à-dire la masse de la substance employée pour l'accumulation, est choisie en fonction de la -quantité 5 d'énergie frigorifique que l'on veut emmagasiner et qui est directement proportionnelle aussi bien à la puissance frigorifique à distribuer pendant la période d'alerte qu'à la durée de celle-ci.

La figure 8 représente une variante impor-10 tante de l'installation qui comporte le dispositif de l'invention, variante applicable dans les installations de refroidissement d'eau ou de liquide pourvues, non pas d'un seul groupe frigorifique, mais de plusieurs groupes indépendante raccordés en parallèle pour sauve-15 garder la fiabilité, la simplicité de l'augmentation de puissance dans le temps, le réglage de la puissance frigorifique et d'autres choses encore.

Pour les installations de ce type, le dispositif suivant l'invention peut être réalisé de 20 manière à pouvoir utiliser, aux périodes et suivant les moyens les plus opportuns comme on l'expliquera plus loin, un ou plusieurs des groupes frigorifiques principaux pour créer la réserve d'énergie frigorifique, en économisant ainsi l'emploi d'une machine frigorifique 25 auxiliaire destinée à ne fonctionner que pendant des périodes''de temps réduites.

La quantité de chaleur que les appareils et/ou les milieux à refroidir produisent est généralement variable dans le temps, soit pour des motifs sai-30 sonniers, soit en fonction de la nature du procédé technique, et ne vaut que sporadiquement la valeur maximale envisagée ; toutefois, pour des raisons évidentes, la capacité frigorifique globale des installations de refroidissement est au moins égale ou est 35 franchement supérieure à la valeur maximale du projet.

»· * * î r v « 15

Comme, dans les installations multiples, la régulation de la production de froid se fait, en général, en faisant fonctionner ou en arrêtant le nombre opportun de machines frigorifiques, lorsque la puissance 5 frigorifique demandée est inférieure à la puissance maxi male qui peut être distribuée, on met hors service pour une période de temps appropriée une ou plusieurs machines frigorifiques et, pendant cette période, une au moins de ces machines peut être utilisée pour créer une 10 réserve d'énergie frigorifique.

Dans l'exemple non limitatif représenté à la figure 8, cette solution prévoit un nombre quelconque d'installations frigorifiques, indiquées par 1, 1A, 1B, etc., insérées dans un circuit primaire compre-15 nant les éléments indiqués par les mêmes numéros de référence qu'à la figure 7.

Dans ce cas également, en phase de fonctionnement normale, la. soupape 25 ferme la voie de la conduite 2E et ouvre celle de la conduite 2D, de telle manière 20 que le fluide traverse les groupes frigorifiques montés en parallèle avant d'être envoyé aux utilisateurs de la pompe de circulation 3.

Au cas où il est nécessaire de disposer de la puissance globale de tous les groupes frigorifiques, 25 la soupape 30, actionnée par un servomoteur qui est, de préférence, du type à deux positions, ferme la voie de la conduite 2L et ouvre la voie de la conduite 21, de telle sorte que le groupe frigorifique 1 est raccordé en parallèle, par rapport à tous les autres groupes 30 ΙΑ, 1B, 1C, etc., via les conduites 2F, 2G, 2H, 21. Si, au contraire, la puisance frigorifique demandée est inférieure à la puissance maximale disponible au point de permettre la mise hors de fonctionnement de l'un des groupes frigorifiques, on peut se trouver devant 35 deux cas distincts : 16 * r t e.

- si la réserve de froid à l'intérieur du réservoir 23 est complète, c'est-à-dire si toute la substance qui y est contenue est déjà solidifiée, la soupape 30 reste dans la position précédemment décrite ; 5 - si la réserve de froid à l'intérieur dj réservoir 23 n'est pas encore complète, c'est-à-dire si la substance qui y est contenue n'est pas encore totalement solidifiée, la soupape 30 ferme la voie raccordée à la conduite 21 et ouvre la voie de la conduite 2L, ce 10 qui isole le groupe frigorifique 1 qui est ainsi inséré dans le circuit auxiliaire comprenant la pompe 24 et le réservoir d'accumulation de froid 23 ; la pompe 24 et le groupe frigorifique 1 sont donc mis en fonctionnement et y sont maintenus jusqu'à ce que la 15 solidification de la substance contenue dans le ré servoir 23 soit complète, après quoi ils sont arrêtés.

Evidemment, si au cours de la phase de constitution de la réserve de froid, on a de nouveau besoin de la puissance globale de tous les groupes frigorifi-20 ques, le groupe frigorifique 1 cesse de travailler pour solidifier la matière contenue dans le réservoir 23 et, par une manoeuvre adéquate de la soupape 30, est de nouveau raccordé en parallèle avec les autres groupes frigorifiques ; on peut prévoir des contrôles temporises 25 opportuns pour empêcher des oscillations fréquentes éventuelles entre les deux états de fonctionnement.

De manière analogue à ce qui a été décrit à propos de l'installation de la figure 7, au sujet de la "situation d'alerte", dans ce cas la soupape moto-30 risée à trois voies 25 étrangle la voie raccordée à la conduite 2D, excluant du circuit l'ensemble des groupes frigorifiques 1, 1A, 1B, etc., et ouvre la voie de la conduite 2E de manière que le fluide, refoulé par la pompe 3 doive traverser le réservoir 23 qui commence à 35 céder de l'énergie frigorifique fournie par le change-

* J

17 t ment d'état, de l'état solide à l'état liquide, de la substance d'accumulation ; au cours de cette phase d'alerte, la pompe 24 est arrêtée et la soupape à trois voies 30 se positionne de manière à fermer la voie rac-5 cordée à la conduite 2L pour éviter qu'un courant de fluide éventuel ne court-circuite, même partiellement, le réservoir 23.

La composition et la fonction de la chaîne de régulation qui comprend les organes 25, 26, 28, 29, 10 ainsi que les principes généraux de fonctionnement du système sont en tous points analogues à ceux qui ont été décrits précédemment.

Les exemples décrits jusqu'ici pour la présente invention sont valables dans tous les cas où on 15 peut faire circuler le même fluide, du type anticonge-lant, dans le circuit primaire - dont font aussi partie les circuits à refroidir - et dans le circuit secondaire ; si ce n'est pas possible ou si, pour une raison quelconque, il doit y avoir une séparation physique 20 entre les fluides qui circulent dans le circuit primaire et le circuit secondaire, on peut appliquer les divers systèmes illustrés ci-après.

La figure 9 représente une variante de réalisation de l'invention dans laquelle un échangeur de 25 chaleur 32 est intercalé entre le circuit primaire (qui comprend·, les mêmes éléments que ceux illustrés à la figure 7, identifiés d'ailleurs par les mêmes numéros de référence) et le circuit auxiliaire (qui comprend le groupe frigorifique auxiliaire 22, le réservoir 30 d'accumulation 23 et la pompe de circulation 24).

Dans ce cas également, en phase de fonctionnement normal, la soupape 25 ferme la voie raccordée à la conduite 2E et ouvre la voie concernant la conduite 2D, de sorte que l'échangeur de chaleur 32 reste isolé 35 du courant de liquide qui intéresse le circuit primaire ; i ! 18 t * dans le circuit auxiliaire, le groupe frigorifique 22 travaille exclusivement pour créer une réserve de froid grâce à la solidification de la substance contenue à l'intérieur du réservoir 23.

5 Cette solidification s'effectue par cession de la chaleur latente au fluide - qui est nécessairement de type anticongelant afin qu'il se maintienne toujours à l'état liquide - ce fluide étant refroidi à une température adéquatement basse et étant maintenu en eircu-10 lation par la pompe 24 ; la pompe 24 et le groupe frigorifique 22 sont maintenus en fonctionnement jusqu'à la solidification complète de la substance contenue dans le réservoir 23, après quoi ils sont arrêtés.

S'il se produit une "situation d'alerte", la 15 soupape motorisée à trois voies 25 étrangle la voie raccordée à la conduite 2D, en excluant du circuit le groupe frigorifique principal, et ouvre la voie relative à la conduite 2E de telle manière que le fluide, propulsé par la pompe 3, doive traverser le circuit primaire de 20 l'échangeur de chaleur 32 ; en même temps, la pompe 24 est mise en action pour faire circuler le fluide dans le circuit auxiliaire entre le réservoir d'accumulation 23 et le côté secondaire de l'échangeur de chaleur 32 ; de cette manière, le fluide qui circule dans le circuit 25 auxiliaire prélève de l'énergie frigorifique aux dépens du changement d'état, de l'état solide à l'état liquide, de la substance d'accumulation et la cède via l'échangeur de chaleur 32 au fluide qui circule dans le circuit primaire.

30 Dans une telle phase, le groupe frigorifique 22 peut être éventuellement, mais pas nécessairement, maintenu en fonctionnement - évidemment si la "situation d'alerte" n'est pas due à un manque de tension - afin de contribuer ainsi au refroidissement des machines 35 utilisatrices. La soupape 25 et la chaîne de régulation 2 * t s i * 19 qui la concerne peuvent être à action progressive ou bien à deux positions suivant les exigences de précision de la régulation thermique du fluide primaire, et ce avec les critères déjà abondamment décrits à propos 5 de l'installation de la figure 7.

La forme de construction de cette installation peut être telle qu'elle groupe en un ensemble unique tous les éléments constitutifs contenus dans le rectangle en traits discontinus de la figure 9.

10 Lorsque l'inactivité du groupe frigorifique principal est causée par un manque temporaire d'énergie électrique, l'emploi de ce type d'installation permet d'assurer la continuité dj processus de refroidissement en prévoyant l'alimentation électrique, par des systèmes 15 d'appoint, des seules pompes de circulation, indiquées par 3 et 24 dans la figure 9 ; la puissance absorbée globalement par ces pompes est évidemment beaucoup plus petite que celle relative au groupe frigorifique principal.

20 La figure 10 représente une variante, donnée à titre d'exemple, de l'installation de la figure 9, variante dans laquelle la soupape à trois voies 25, au lieu d'être insérée dans le circuit primaire, est montée de façon à pouvoir contrôler l'écoulement dans le cir-25 cuit auxiliaire à travers le groupe frigorifique auxiliaire 2£.et/ou le réservoir d'accumulation 23 : le circuit primaire est réalisé sans organes de régulation du débit de telle sorte que l'écoulement à travers le groupe frigorifique principal est constant en toutes 30 circonstances.

En phase de fonctionnement normal, la soupape 25 ferme la voie raccordée à la conduite 21 de sorte que l'échangeur de chaleur 32 reste isolé de l'écoulement qui intéresse le circuit secondaire ; dans le circuit 35 auxiliaire le groupe frigorifique 22 travaille exclusi- y * » - » * 20 vement pour créer une réserve de froid grâce à la solidification de la substance contenue à l'intérieur du réservoir 23.

S'il se produit une "situation d'alerte", la 3 soupape motorisée à trois voies 25 étrangle la voie rac cordée à la conduite 21, en excluant totalement ou partiellement du circuit le groupe frigorifique auxiliaire 22 qui est,évidemment arrêté, et ouvre la voie relative à la conduite 21 de telle manière que le fluide, propulsé 10 par la pompe 24, doive traverser le circuit secondaire de l'échangeur de chaleur 32 : de cette manière, le fluide qui circule dans le circuit auxiliaire prélève de l'énergie frigorifique aux dépens du changement d'état, de l'état solide à l'état liquide, de la subs-15 tance d'accumulation et la cède via l'échangeur de chaleur 32 au fluide qui circule dans le circuit primaire.

La soupape 25 et la chaîne de régulation qui la concerne peuvent être à action progressive ou bien à deux positions suivant les exigences de précision 20 de la régulation thermique, et ce avec les critères déjà abondamment décrits à propos de l'installation de la figure 7, en réglant la température du fluide primaire envoyé aux appareils à refroidir par la déviation -modulée dans le cas de régulation progressive et totale 25 dans le cas de la régulation à deux positions - du fluide secondaire à travers le groupe frigorifique auxiliaire 22, inactif en situation d'alerte.

Pour la réalisation de l'installation de la figure 10 également, la forme de construction peut être 30 telle qu'elle groupe en un ensemble unique tous les éléments constitutifs contenus dans le rectangle en traits discontinus.

Comme dans le cas précédent, si l'inactivité du groupe frigorifique principal est causée par un 35 manque temporaire d'énergie électrique, l'emploi de ce . 4 ‘ .

21 type d'installation permet d'assurer la continuité du processus de refroidissement en prévoyant l'alimentation électrique, par des systèmes d'appoint, des seules pompes de circulation indiquées par 3 et 24 dans la 5 figure 10 ; la puissance absorbée globalement par ces pompes est évidemment beaucoup plus petite que celle relative au groupe frigorifique principal.

La figure 11 représente une autre variante de réalisation de l'invention dans laquelle un circuit 10 de raccordement comprenant la pompe de circulation 33 et le côté secondaire de l'échangeur de chaleur 32 est inséré entre le circuit primaire (qui comprend le groupe frigorifique principal 1, la pompe de circulation 3 et le côté primaire de l'échangeur de chaleur 32) et le 13 circuit auxiliaire (qui comprend le groupe frigorifique auxiliaire 22, le réservoir d'accumulation de froid 23 et la pompe de circulation 24).

En phase de fonctionnement normal, la pompe 33 est inactive, le circuit primaire fonctionne normale-20 ment en maintenant la température du fluide en circulation conformément aux exigences des machines et/ou des milieux à refroidir tandis que dans le circuit auxiliaire le groupe frigorifique 22 travaille exclusivement pour créer une réserve de froid à l'intérieur du réservoir 23 23 : la pompe 24 et le groupe 22 sont maintenus en fonctionnement jusqu'à la solidification complète de la substance contenue dans le réservoir 23, après quoi ils sont arrêtés.

S'il se produit une "situation d'alerte", 30 la pompe 33 est mise en activité de manière à faire circuler le fluide dans le circuit de raccordement entre le réservoir d'accumulation 23 et le côté secondaire de l'échangeur de chaleur 32 : de cette manière, le fluide qui circule dans le circuit de raccordement 33 prélève de l'énergie frigorifique aux dépens du change- - — · · - - ' '··· -- ·1 ·3£>·'·Ί· * * a * % v 22 ment d'état, de l'état solide à l'état liquide, de la substance d'accumulation et la cède via l'échangeur de chaleur 32 au fluide qui circule dans le circuit primaire .

5 Dans une telle phase, la pompe 24 et le groupe frigorifique 22 peuvent éventuellement être arrêtés ou bien, si on désire que le groupe 22 contribue au refroidissement du processus, être maintenus en fonctionnement.

10 La présence des soupapes de non-retour 27 et 27A garantit dans chaque circuit l'absence d'un écoulement indésirable induit par la pompe de l'autre circuit.

Le réglage de la température du fluide primaire pompé par la pompe 3 peut être effectué par 15 1'actionnement cyclique de la pompe 33 asservie à un thermostat à deux positions dont l'élément sensible est placé sur la conduite 2A, en alternant ainsi des périodes de fonctionnement de la pompe 33 (au cours desquelles la température du fluide primaire s'abaisse) et des 20 périodes d'arrêt de cette pompe 33 (au cours desquelles la température du fluide primaire s'élève), ou bien par la régulation continue de la vitesse de la pompe 33 au moyen d'un régulateur électronique, électrique ou mécanique asservi à un détecteur de température placé, lui 25 aussi, sur la conduite 2A.

v . Lorsque l'inactivité du groupe frigorifique principal est causée par un manque temporaire d'énergie électrique, l'emploi de l'installation schématisée à la figure 11 permet d'assurer la continuité du processus 30 de refroidissement en prévoyant l'alimentation électrique, par des systèmes d'appoint, des seules pompes de circulation 3 et 33.

Dans cette variante également,l'installation suivant l'invention peut éventuellement être conçue 35 sous une forme de construction compacte qui groupe en ,- / » 4 t , -i 23 un ensemble unique tous les éléments constitutifs contenus dans le rectangle en traits discontinus de la figure 11.

La figure 12 représente une autre variante dans laquelle la fonction d'accumulation de frigories 5 est remplie par une cuve d'accumulation de glace 18 intercalée dans le circuit du fluide primaire. On dispose d'un évaporateur 19 à tubes multiples immergé dans une cuve 20 isolée thermiquement et on le raccorde à un groupe frigorifique auxiliaire à compression com-10 portant essentiellement un compresseur 15, un condenseur 16 et un organe de détente 17.

Dans les conditions de fonctionnement normales, la soupape à trois voies 25 ferme la voie raccordée à la conduite 2E et ouvre la voie relative à la 15 conduite 2D, de telle manière que la cuve d'accumulation reste isolée de l'écoulement induit par la pompe 3 qui concerne le circuit primaire, tandis que le groupe frigorifique auxiliaire fonctionne en accumulant de la glace autour des tubes de 1'évaporateur 19 et, pour 20 assurer la formation d'une couche uniforme de glace, une soufflante 21 provoque l'agitation du bain au moyen de bulles d'air distribuées au fond de 1 ' évaporateur ; quand la glace atteint l'épaisseur prédéterminée, le groupe frigorifique est arrêté.

25 v S'il se produit une "situation d'alerte", la soupape motorisée à trois voies 25 étrangle la voie raccordée à la conduite 2D, en excluant du circuit le groupe frigorifique principal, et ouvre la voie relative à la conduite 2E de telle manière que le fluide, 30 propulsé par la pompe 3, doive traverser la cuve d'accumulation 18 dans laquelle la masse de glace, par sa propre chaleur latente, refroidit l'eau en circulation en s'y dissolvant progressivement.

Dans une telle phase, le groupe frigorifique 35 auxiliaire peut être éventuellement, mais pas nécessai- « * 24 ( . < rement, maintenu en fonctionnement - évidemment si la "situation d'alerte" n'est pas due à un manque de tension - afin de contribuer au refroidissement de l'eau en circulation.

5 La soupape 25 et la chaîne de régulation qui la concerne peuvent être à action progressive ou bien à deux positions suivant les exigences de précision de la régulation thermique du fluide primaire, et ce avec les critères déjà abondamment décrits à propos de l'ins-10 tallation de la figure 7.

La forme de construction de cette installation peut être telle qu'elle groupe en un ensemble unique tous les éléments constitutifs contenus dans le rectangle en traits discontinus de la figure 12.

15 Lorsque l'inactivité du groupe frigorifique principal est causée par un manque temporaire d'énergie électrique, l'emploi de ce type d'installation permet d'assurer la continuité du processus de refroidissement en prévoyant l'alimentation électrique, par des systèmes 20 d'appoint, de la seule pompe de circulation indiquée par 3 à la figure 12 ; la puissance absorbée par cette pompe est évidemment beaucoup moins importante que celle relative au groupe frigorifique principal.

La puissance absorbée par le groupe frigori-25 fique auxiliaire est beaucoup moins grande que celle du groupe, frigorifique de l'installation connue à cuve d'accumulation de glace représentée à la figure 5 et antérieurement décrite car, dans les conditions de fonctionnement normales, le temps relatif aux situations 30 d'alerte est petit par rapport au total et, par conséquent, le groupe frigorifique auxiliaire peut fonctionner longtemps pour créer une réserve frigorifique destinée à être distribuée, pendant une période relativement brève, avec une intensité égale à celle que distri -35 buerait le groupe frigorifique de la figure 5 pendant « * 2 5 « , < la même période.

La capacité de la cuve d'accumulation de glace est choisie en fonction de la quantité d'énergie frigorifique que l'on veut emmagasiner et qui est direc-5 tement proportionnelle à la puissance frigorifique à distribuer pendant la période d'alerte et à la durée de cette période.

,La figure 13 montre un schéma possible pour la réalisation du circuit frigorifique du groupe frigo-10 rifique auxiliaire.

Ce groupe, qui consiste en un refroidisseur normal pour liquides à cycle frigorifique pouvant travailler aux températures des systèmes décrits jusqu'ici, comprend essentiellement un organe de lamination, un l 15 échangeur de chaleur remplissant la fonction d'évapora-teur, un compresseur frigorifique et un deuxième échangeur de chaleur remplissant la fonction de condenseur ; en général, ce dernier peut utiliser, pour soustraire de la chaleur au fluide réfrigérant pendant la phase 20 de condensation, soit un fluide gazeux (normalement de l'air atmosphérique) soit un liquide (normalement de l'eau) : dans ce dernier cas, les dimensions et le prix du condenseur sont moins élevés.

Considérant que : 25 - au cours de la phase d'installation de l'ensemble, le positionnement et/ou le raccordement du condenseur, particulièrement s'il est du type à air, figurent parmi les problèmes importants, - la chaleur dissipée au condenseur du groupe frigori- 30 fique auxiliaire est très petite par rapport à la production de froid du groupe frigorifique principal à cause de la grande différence entre les puissances des deux groupes, - le groupe frigorifique auxiliaire fonctionne jusqu'à 35 ce que la solidification de la substance d'accumulation - s‘ . , ,s

K

< 26 de froid soit complète, après quoi il est arrêté pour des périodes généralement très longues, - la puissance frigorifique distribuée par le groupe frigorifique principal est généralement excessive 5 par rapport aux nécessités des appareils et/ou des milieux à refroidir soit par exubérance soit par le caractère variable dans le temps des charges thermiques quine sont que sporadiquement égales à la valeur maximale du projet, 10 la configuration du circuit frigorifique du groupe auxiliaire peut être éventuellement, mais pas nécessairement, réalisée suivant le schéma représenté à la figure 13 dans lequel le condenseur 16 du groupe frigorifique auxiliaire 22 (enfermé dans le rectangle en 15 traits discontinus) est refroidi par un flux de liquide prélevé du circuit primaire (et de quantité modique par rapport au débit total du circuit primaire pour les raisons qui viennent d'être évoquées) via les deux dérivations de prélèvement et de retour indiquées par 20 38 et 38A où le prélèvement est placé, par exemple, en aval de la pompe principale 3 et le retour en amont du groupe frigorifique principal 1.

Une soupape de réglage du flux 36 capable de doser le débit afin d'obtenir la pression désirée 25 au refoulement du compresseur 15, mesurée par l'élément sensible·,, de l'organe de commande 37, peut être éventuellement - mais pas nécessairement - montée sur le circuit d'alimentation du condenseur.

Le schéma fonctionnel décrit et représenté 30 à la figure 13 peut être appliqué à chacune des installations représentées aux figures 7, 9, 10, 11 et 12 et comporte une série d'avantages dont les principaux sont les suivants : - compacité de la construction, 35 - faible coût de réalisation en comparaison d'autres % » ‘ 4 r .ί ’ J ï « < 27 systèmes de condensation utilisables, - haute efficacité énergétique car, du fait de la basse température de fonctionnement du fluide primaire, la température de condensation du groupe fri-5 gorifique auxiliaire prend elle aussi une valeur assez basse qui donne, par conséquent, un rendement élevé du cycle de CARNOT appliqué aux cycles frigorifiques ,( voir figure 6).

Claims (7)

1. Dispositif de refroidissement de machines ou de milieux par circulation d'un fluide réfrigéré, ce dispositif comportant un moyen pour la constitution 5 d'une réserve de froid par solidification d'un liquide se trouvant dans un réservoir, caractérisé en ce que, dans le but de pouvoir n'utiliser de préférence ladite réserve de .froid que dans les cas où la source principale de production de fluide réfrigéré n'est pas active, 10 il comporte une dérivation du circuit de fluide primaire réfrigéré, qui consiste en une substance anticongelante, un circuit de fluide auxiliaire (comprenant un groupe frigorifique (22), un réservoir d'accumulation de froid (23) contenant une substance solidifiable sous l'action 15 du froid et une pompe de circulation (24) qui est alimentée en fluide venant du circuit primaire et dont la sortie est connectée audit circuit primaire d'une manière pouvant être interrompue et en ce que ladite connexion est réglée au moyen d'une soupape (25) commandée 20 par un servomoteur (26) accouplé à un régulateur (28) dont le détecteur (29) est placé sur une conduite du circuit principal, le fluide refroidi dans le réservoir d'accumulation de froid (22) n'étant envoyé dans le circuit principal que lorsqu'on se trouve en situation 25 anormale, c'est-à-dire en cas de défaillance des groupes frigorifiques primaires (1), lesquels sont alors mis hors circuit.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué dans une installa- 30 tion comprenant plusieurs groupes frigorifiques (1, 1A, 1B, 1C) principaux connectés en parallèle et en ce que l'un de ces groupes (1) est affecté, lorsque la demande en frigories n'est pas trop grande, à la création de froid nécessaire dans le circuit auxiliaire pour cons-35 tituer la réserve de froid dans le réservoir d'accumu- ^ ' >ΊΒΒ ί " t* * «* 4 * * r 29 lation (23).

3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué dans les cas où le même fluide ne peut pas circuler dans les deux cir- 5 cuits de fluide réfrigéré et en ce que le refroidisse ment du fluide du circuit primaire est réalisé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur (32) parcouru aussi par ,1e fluide du circuit auxiliaire, le dispositif de connexion et de déconnexion du circuit auxiliaire 10 (26) étant placé sur une conduite du circuit primaire (2) de sorte que le circuit .primaire soit, en situation normale, isolé de l'échangeur de chaleur (32).

4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué dans les cas où 15 le même fluide ne peut pas circuler dans les deux circuits de fluide réfrigéré et en ce que le refroidissement du fluide du circuit primaire est réalisé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur (32) parcouru aussi par le fluide du circuit auxiliaire, le disposi-20 tif de connexion et de déconnexion du circuit auxiliaire (26) étant placé sur une conduite de ce même circuit auxiliaire mais dont le détecteur (29) reste placé sur une conduite du circuit primaire (2), de sorte que le circuit primaire passe toujours par l'échangeur de 25 chaleur (32) mais qu'en situation normale, le circuit auxiliaire n'y passe pas.

5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué dans les cas où le même fluide ne peut pas circuler dans les deux circuits 30 de fluide réfrigéré et en ce que le refroidissement du fluide du circuit primaire est réalisé par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur (32) parcouru aussi par le fluide du circuit auxiliaire, ce dernier circuit étant prolongé par un circuit de rac-35 cordement comprenant une pompe de circulation (33) et , » *· * ' « . i 30 le côté secondaire de l'échangeur de chaleur (32) et se trouvant entre le circuit primaire (qui comprend le groupe frigorifique principal (1), une pompe de circulation (3) et le côté primaire de l'échangeur de chaleur 5 (32)) et le circuit auxiliaire (qui comprend le groupe frigorifique auxiliaire (22), le réservoir d'accumulation de froid (23) et une pompe de circulation (24)), la pompe de circulation du circuit de raccordement (33) restant inactive en situation normale et n'étant mise 10 en activité qu'en situation anormale sous l'impulsion d'un servomoteur (28A) asservi à un détecteur (29) placé sur une conduite du circuit principal (2).

6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le refroidissement 15 du fluide du circuit primaire est réalisé, en situation anormale, en faisant passer ce fluide à travers une cuve d'accumulation de glace (20) isolée thermiquement, à l'intérieur de laquelle est placé un évaporateur (19) à tubes multiples raccordé à un groupe frigorifique 20 auxiliaire comportant un compresseur (15), un condenseur (16) et un organe de détente (17), le fond de la cuve (20) étant pourvu d'un distributeur de bulles d'air produites par une soufflante (21) pour assurer l'agitation du contenu de la cuve (20) et un dispositif de 25 connexion (26, 28, 29) permettant d'isoler la cuve d'accumulation de glace (20) du circuit principal tant que le fonctionnement du groupe frigorifique principal (1 ) reste normal.

7. Dispositif suivant l'une quelconque des 30 revendications 1 et 3 à 6, caractérisé en ce que dans le groupe frigorifique auxiliaire (22) qui comprend en principe un organe de lamination, un échangeur de chaleur remplissant la fonction d'évaporateur, un compresseur frigorifique et un condenseur, l'échangeur 35 de chaleur (16) est refroidi par un flux de liquide » * ' * 4 « 31 # prélevé du circuit primaire (2) via deux dérivations de prélèvement (38) et de retour (38A), le prélèvement étant placé en aval de la pompe de circulation (3) du circuit principal et le retour, par exemple, en amont du groupe 3 frigorifique principal (1), une soupape de réglage (36) pouvant éventuellement être prévue pour régler le débit en vue d'obtenir la pression désirée au refoulement du compresseur (15) mesurée par l'élément sensible de l'organe de commande (37). \