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Title:
SYSTEM FOR EVAPORATING DEFROSTING WATER FROM A COOLING UNIT BY HEAT EXCHANGE BETWEEN THE AIR INTENDED TO COOL THE CONDENSER AND SAID DEFROSTING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/261983
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a device and a physical technical method for disposing of the water from the forced-air evaporator of a cooling unit and for using the energy thereof to reduce the consumption of electrical energy and to increase the profitability of cooling apparatus. Said device uses apparatus that is easy to install and manufacture and is efficient in solving the problems of leakage from the evaporation tube, referred to as the serpentine coil, of water discharged from the evaporator during the defrosting process.

Inventors:
KHIYARI EZZITOUNI (MA)
Application Number:
PCT/MA2021/000006
Publication Date:
December 30, 2021
Filing Date:
May 17, 2021
Export Citation:
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Assignee:
KHIYARI EZZITOUNI (MA)
International Classes:
F25D21/14
Foreign References:
JP2005098627A2005-04-14
US20120006044A12012-01-12
DE8532740U11986-04-03
JPH0224272U1990-02-16
DE102013208236A12014-11-06
JPH08121940A1996-05-17
EP2101130A12009-09-16
JPH1019450A1998-01-23
JPH0439682U1992-04-03
EP2432350B12019-10-16
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Claims:
Revendications

1. Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage, sans serpentin, comportant un évaporateur à air forcé (19), un condenseur à air forcé (21), un compresseur , un bac d'eau de dégivrage (18) en dessous de l'évaporateur (19), ledit système d'évaporation d'eau de dégivrage est caractérisé en ce qu'il comprend:

-au moins un pulvérisateur d'eau (1)

-une pièce d'absorption (2) d'eau qui se met au niveau d'entrée d'air du condenseur (21)

- Un bac (4) pour recueillir l'eau ruisselante de ladite pièce d'absorption, se trouvant en dessous de ladite pièce

- un bac de collecte d'eau (4.1) qui collecte l'eau du bac 18 et celle du bac 4, ledit bac de collecte (4.1) contient une résistance électrique (15) - une pompe à eau (10) qui aspire l'eau du bac de collecte (4.1) et le pompe vers ledit au moins pulvérisateur d'eau (1)

-un tube de dégivrage (6) reliant ledit bac de collecte de l'eau de dégivrage (18) et le bac 4.1.

-au moins un filtre à air (20) pour filtrer l'air destiné à refroidir le condenseur et à passer par ladite pièce d'absorption.

-un thermostat (17) de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur (21) pour la signalisation de la saturation du filtre à air (20) par la poussière.

- un système de contrôle de niveau d'eau (16) dans le bac (4.1).

2. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'absorption (2) est composée d'un cadre, ledit cadre ayant une partie supérieure sous forme d'entonnoir (8), et contient à l'intérieur des rouleaux d'éponge (3) enveloppés capables d'absorber une quantité d'eau et de laisser passer l'air en dessous.

3. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'absorption (2) a des dimensions adaptées au condenseur (21).

4. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la pompe fonctionne en parallèle avec le conpresseur.

5. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la pompe (10) fonctionne indépendamment du compresseur, et fonctionne en permanence avec son système de régulation.

6. Unité de refroidissement comprenant un système d'évaporation d'eau de dégivrage par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage, sans serpentin, comportant un évaporateur à air forcé (19), un condenseur à air forcé (21), un compresseur , un bac d'eau de dégivrage (18) en dessous de l'évaporateur (19), ledit système d'évaporation d'eau de dégivrage est caractérisé en ce qu'il comprend:

-au moins un pulvérisateur d'eau (1)

-une pièce d'absorption (2) d'eau qui se met au niveau d'entrée d'air du condenseur

(21)

- Un bac (4) pour recueillir l'eau ruisselante de ladite pièce d'absorption (2), se trouvant en dessous de ladite pièce

- un bac de collecte (4.1) qui collecte l'eau du bac 18 et celle du bac 4, ledit bac de collecte (4.1) contient une résistance électrique (15) - une pompe à eau (10) qui aspire l'eau du bac (4.1) et le pompe vers ledit au moins pulvérisateur d'eau (1)

-un tube de dégivrage (6) reliant ledit bac de collecte de l'eau de dégivrage (18) et le bac 4.1. -au moins un filtre à air (20) pour filtrer l'air destiné à refroidir le condenseur et à passer par ledit cadre.

-un thermostat (17) de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur (21) pour la signalisation de la saturation du filtre à air (20) par la poussière.

- un système de contrôle de niveau d'eau (16) dans le bac (4.1).

Description:
Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage

Domaine technique de l'invention

L'invention concerne les systèmes d'évaporation d'eau de dégivrage des unités de réfrigération commerciales à unités compactes.

Le problème technique abordé par l'invention

Il est connu que dans les appareils de réfrigération commerciaux fonctionnant avec des unités compactes, le serpentin sortant du compresseur est utilisé à haute pression et haute température pour évaporer l'eau provenant de l'évaporateur à air forcé pendant le processus de dégivrage, et dans ce serpentin, des fuites de gaz se produisent souvent.

Dans ce cas de fuite, l'appareil perd la quantité totale de gaz qu'il contient et s'arrête définitivement, et il y a des appareils sensibles tels que des congélateurs, et l'appareil peut s'arrêter brusquement en l'absence de l'utilisateur de l'appareil, ce qui provoque un perte matérielle pour l'utilisateur, et aussi beaucoup de pertes et dysfonctionnements techniques dans l'appareil en l'absence d'un dispositif de protection avec une sécurité pour arrêter l'appareil lorsqu'une fuite de gaz se produit. En effet, la fuite de gaz peut causer l'absorption d'eau dans le bac par le compresseur et la contamination du circuit également par l'air et l'humidité, et le compresseur continuera à fonctionner sans gaz jusqu'à ce qu'il soit détruit, sans citer l'impact négatif des gaz utilisés dans les équipements de réfrigération sur l'environnement, ce qui cause le réchauffement climatique. Etat de la technique antérieure

Le document EP 2 432 350 B1 divulgue un procédé d'évaporation de l'eau du dégivrage mais tout en gardant le serpentin.

Avantages et exposé de l'invention La solution consiste en l'élimination du serpentin, et l'évaporation de l'eau de dégivrage par échange de chaleur.

Il s'agit d'un dispositif et procédé technique physique pour évaporer l'eau provenant de l'évaporateur pendant le processus de dégivrage en utilisant l'air destiné à refroidir le condenseur à air forcé en passant à travers une pièce d'absorption (2) après avoir traversé le filtre d'air (20), pour le filtrer de la poussière (voir dessin n ° 4).

L'avantage de cette solution est d'éliminer les problèmes de fuite de gaz dans le serpentin, et améliorer le rendement de l'unité de réfrigération en économisant son énergie. Un échange de chaleur entre l'air et l'eau permet à l'air de perdre une quantité de chaleur qui aide au processus d'évaporation d'eau. Pour que l'eau s'évapore à la température de 20 °C, la température latente de son évaporation est de 2454 kilojoules / kg, et cette quantité est prélevée de l'air se dirigeant vers le condenseur. Dans ce processus, nous utilisons l'énergie de l'eau pour refroidir l'air allant au condenseur, et ce pour réduire la température de condensation du gaz et économiser sur la consommation d'énergie alimentant le compresseur. A noter que l'augmentation de la température de condensation du gaz d'un Kelvin, conduit à l'augmentation de la consommation du compresseur de 1 à 3% et la diminution du facteur de performance de 8%. L'échange de chaleur entre l'air et l'eau descendant de l'évaporateur fait perdre à l'air une quantité de chaleur à utiliser pour la baisse de la température de condensation du gaz et ainsi faire une économie d'énergie électrique.

Pour assurer efficacement cet échange, la solution est de fabriquer une pièce d'absorption adaptée aux dimensions du condenseur, avec un cadre en matériau anti corrosion selon les mesures du condenseur. Elle est placée entre le condenseur et le filtre à air des poussières. Elle contient dans son noyau des rouleaux d'éponge capables d'absorber une quantité d'eau provenant de l'évaporateur et permettre à l'air allant au condenseur de passer facilement après avoir été filtré de la poussière par un filtre contrôlé par un thermostat ou un pressostat pour alerter l'utilisateur du besoin de maintenance du filtre. Un bac d'eau (4) est placé sous le cadre qui comprend l'éponge fabriquée de la manière représentée sur le dessin n ° 1 pour recevoir les gouttes d'eau provenant de l'éponge lorsque cette dernière est saturée d'eau, et pour laisser passer l'air en dessous pour évaporer l'eau qu'elle contient de manière naturelle.

La pièce d'absorption (dessin 1) consiste en un cadre en métal résistant à la corrosion ou en plastique, qui comprend à l'intérieur des rouleaux d'éponge capables d'absorber l'eau qui vient directement de l'évaporateur dans le bac (18) illustré dans le dessin n ° 4, qui descend du tube (6) descendant de l'évaporateur, qui est aspirée par la pompe (10) du bac de collecte (4.1) pour être pompée en direction d'au moins un pulvérisateur d'eau (1) sur la surface de la pièce d'absorption sur la face supérieure sous la forme d'un entonnoir (8) pour tomber à l'intérieur de la pièce et être absorbée par les éponges. Une fois l'éponge saturée, des gouttes d'eau tombent dans le bac (4) en bas de la pièce. L'air passe sous celle-ci pour aider au processus d'évaporation de l'eau, et le processus est répété en alimentant la pompe par l'eau descendante de l'évaporateur.

Une résistance électrique (15) est placée dans le bac de collecte (4.1) pour évaporer l'eau en cas de dysfonctionnement de la pompe ou la présence d'eau avec abondance dans ledit bac. La résistance électrique fonctionne par un système automatique lorsque le niveau d'eau monte dans le bac de collecte (4.1).

Modes de réalisation

Pour le montage de la pompe, deux modes de réalisations sont possibles. La pompe peut fonctionner en parallèle (dessin 2) avec le compresseur, c'est ainsi qu'elle ne fonctionnera que lorsque le compresseur est en marche, et fonctionne de manière continue à l'aide de son système automatique au contact de l'eau.

La pompe peut aussi être est installée avec fonctionnement indépendant du compresseur, régulé par son système automatique marche /arrêt, ledit système est monté en série avec le tube d'aspiration de la pompe (dessin3).

Dans ce mode de réalisation préféré, la pompe fonctionne indépendamment du compresseur, c'est ainsi qu'à la phase de démarrage du compresseur, il trouve l'éponge humide avec de l'eau déjà absorbé, pour alimenter le condenseur avec l'air froid. Description des dessins

Le dessin 1 montre la pièce d'absorption conçue pour recevoir l'eau descendant de l'évaporateur, la pompe et la cuve pour évaporer l'eau par échange thermique entre elle et l'air et la résistance électrique ajoutée au système

1 - Pulvérisateur d’eau 2- Pièce d’absorption d’eau en métal résistant à la corrosion ou en plastique

3- Eponge

4- Bac d’eau

4.1 - Bac de collecte d’eau

5- Passage d’air 6- Tube d’eau de dégivrage

7- Partie vide dessous le bac 8- Partie haute de la pièce d'absorption sous forme d’entonnoir

9- L’eau dans le bac 4

10- Pompe d’eau

11 - T ube de refoulement de la pompe 12- Passage d’air en dessus du bac

13- Tube d’aspiration de la pompe

14- Tube d’eau de liaison entre les deux bacs 4 et 4.1

15- Résistance électrique

16- Système de contrôle de niveau d’eau dans le bac

Le dessin 2 montre le circuit de commande électrique du système utilisé pour alerter l'utilisateur du besoin de maintenance du filtre à air et le dispositif d'évaporation de l'eau, la pompe fonctionne en parallèle avec le compresseur

- S1 interrupteur marche arrêt - H voyant de signalisation sous tension

- P horloge de dégivrage

- B1 thermostat de régulation

- M1 moto compresseur

- KA1 Relais temporisé retardé au repos : pour assurer l'arrêt du moto-ventilateur après le compresseur pour sécher l'éponge et refroidir le compresseur

- M2 moto ventilateur du condenseur

- B2 Mécanisme de régulation de fonctionnement de la pompe d’eau

- M3 Pompe d’eau

- H2 Voyant de signalisation marche pompe - M4 moto ventilateur d’évaporateur

- B3 thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur pour la maintenance du filtre du condenseur

- K2 relais d’alimentation de système d’alarme pour la maintenance du filtre

- S2 interrupteur d’arrêt du système d’alarme - K système d’alarme

- H3 voyant de signalisation pour la maintenance du filtre à d’air

- B4 mécanisme de régulation de fonctionnement de la résistance de vaporisation d'eau de dégivrage

- R Résistance de vaporisation d’eau

- H4 Voyant de signalisation de marche résistance.

Le dessin 3 montre le circuit de commande électrique du dispositif d'alerte du besoin de maintenance du filtre à air, le dispositif d'évaporation de l'eau et le fonctionnement de la résistance électrique (15), la pompe fonctionnant indépendamment du compresseur d'une façon permanente avec son système de régulation automatique, qui la fait fonctionner une fois l'eau atteint la pompe du côté de l'aspiration:

- S1 interrupteur marche arrêt

- H voyant de signalisation sous tension

- P horloge de dégivrage

- B1 thermostat de régulation

- M1 moto compresseur

- KA1 Relais temporisé retardé au repos

- M2 moto ventilateur du condenseur

- B2 Mécanisme de régulation de fonctionnement de la pompe d’eau

- M3 Pompe d’eau

- H2 Voyant de signalisation marche pompe

- M4 moto ventilateur d’évaporateur

- B3 thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur pour la maintenance du filtre du condenseur

- K2 relais d’alimentation de système d’alarme pour la maintenance du filtre

- S2 interrupteur d’arrêt du système d’alarme

- K système d’alarme

- H3 voyant de signalisation pour la maintenance du filtre d’air - B4 mécanisme de régulation de fonctionnement de la résistance de vaporisation d'eau de dégivrage

- R Résistance de vaporisation d’eau

- H4 Voyant de signalisation de marche résistance.

Le dessin 4 montre un dispositif de refroidissement avec la technologie de l'invention

I - Pulvérisateur d’eau

2- Pièce d’absorption d’eau en métal résistant d’eau ou en plastique

3- Eponge

4- Bac d’eau

4.1 - Bac de collecte d’eau

5- Passage d’air

6- Tube d’eau de dégivrage

8- Partie haute de la pièce sous forme d’entonnoir

9- L’eau dans le bac

10- Pompe d’eau

I I - T ube de refoulement de la pompe

13- Tube d’aspiration de la pompe

14- Tube de liaison entre les deux bacs

15- Résistance électrique

16- Système de contrôle de niveau d’eau dans le bac

17- Thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur et signalisation de la saturation du filtre avec la poussière

18- Bac d’eau de dégivrage d’évaporateur

19- Evaporateur à air forcé

20- Filtre d’air du condenseur 21 - Condenseur a air forcé