EP0337860B1 - Conteneur isotherme à réservoir de produit réfrigérant et application au transport de produits frais - Google Patents
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- EP0337860B1 EP0337860B1 EP89400968A EP89400968A EP0337860B1 EP 0337860 B1 EP0337860 B1 EP 0337860B1 EP 89400968 A EP89400968 A EP 89400968A EP 89400968 A EP89400968 A EP 89400968A EP 0337860 B1 EP0337860 B1 EP 0337860B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
- F25D3/12—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using solidified gases, e.g. carbon-dioxide snow
- F25D3/125—Movable containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
- B65D81/18—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
Definitions
- the present invention relates to an insulated container, in particular an itinerant trolley intended for the transport of fresh products, of the type with insulated walls defining an interior space divided horizontally by a screen, in an upper zone receiving an open reservoir of a subliming refrigerant product, and a lower zone receiving at least one compartment of products to be kept cold, the upper and lower zones being accessible by access means arranged on the same side of the container, a space being provided between the coolant reservoir and the screen.
- Document FR-A-2,178,437 describes a drink car of the above type comprising an upper drawer for coolant and at least one lower drink drawer, the drawers being supported on slides mounted on the flat interior walls of the container , the screen being constituted by a metal separating sheet extending between the slides of the upper drawer and simply allowing a downward exhaust, forward and backward, of CO2 gaseous cold.
- Document US-A-1,997,936 further describes a container for bulk products with a closed chamber of refrigerant disposed in a housing made of porous or perforated insulating material.
- An object of the present invention is to provide an insulated container, in particular an itinerant trolley, of simple and reliable design, easy to use and allowing long-term storage of fresh products without risk of local freezing or heating of these products.
- the screen is made of thermally insulating material and has dimensions slightly smaller than the internal section of the container to leave at its periphery a space suitable for the passage of gas, in that the coolant reservoir is arranged in the upper zone, and in particular at a sufficient distance above the screen, so that this upper zone constitutes a zone of heat exchange by natural convection, and in that the compartment for fresh product is arranged in the lower zone so as to provide a free space around the compartment, its dimensions in particular being substantially smaller than the internal volume of the container.
- Another object of the present invention is to provide a traveling trolley for storing and transporting fresh products comprising such an insulated container, and the applications of such containers or trolleys to the conservation and transport of products at temperatures close to 0 ° C. .
- solid carbon dioxide stored in the tank is used as the refrigerant.
- the refrigerant is then a cooling agent for a radiant thermally conductive exchange surface which allows permanent cooling of the atmosphere by natural convection.
- the food compartment may or may not be removable. There is free space around the compartment in the container.
- the cold gas flowing along the walls of the container also flows along the walls of the compartment and cools it uniformly.
- the double envelope formed plays the role of a new thermal barrier with low insulating power, but compensated by the fact that the gas / solid exchange (without circulation) provides a low coefficient of thermal transfer.
- the fresh products can optionally be stored on several trays arranged in the food compartment.
- the food compartment can be opened, for example, at the front and / or rear to allow easy loading and unloading of fresh products, and in this case the refrigerant gases are in contact with fresh products during storage . It can also be airtight.
- Carbon dioxide is however detrimental to the good conservation of certain fresh products. Therefore, in this case, the food compartment must be airtight.
- cleats made of food-grade polyethylene permanently fixed to the walls of the container.
- This internal structure makes it possible to load the products to be transported without special precautions, its role being essentially to ensure the circulation of gaseous CO2 around the product in the container fitted with a double envelope.
- the double envelope or compartment formed by a watertight metal box made of thin sheet metal is deposited on the internal structure of the insulated container, that is to say on the lower battens and between the lateral battens, and its watertightness guaranteed on the front, loading side, by a metal door secured to the insulated door of the container.
- the door can also be equipped with a plate fixed on its internal face, the plate being spaced from the internal face of the door to ensure the double envelope, the sealing of the compartment then being guaranteed by a seal at lips.
- This seal makes it possible to seal the compartment even when the excess CO2 escapes through the door while moving away from the container.
- the containers according to the invention perfectly meet the conditions of temperature, temperature stability during storage and temperature uniformity for the preservation of fresh products.
- the present invention also relates to the application of these containers to the storage of products at temperatures close to 0 ° C.
- the rectangular container 1 consists of walls provided with insulating material 2. Above a lower zone receiving at least one compartment C for fresh produce extends a polyethylene plate 3 forming a screen suspended by four suspension columns 4 from the upper wall 5 of the container 1.
- This screen forming plate 3 delimits an area 6 suitable for exchange by natural convection where the hot gases which rise from the lower part of the container through the free space 8 between the screen 3 and the vertical walls 9 of the container cool in passing between the screen 3 and the coolant reservoir 10.
- the containers further include in their lower part a grating 11 or cleats made of plastic, for example polyethylene on which the fresh products to be transported are arranged.
- FIG. 2 appears in section, and seen from the side, the same container 1 provided with the screen 3 suspended by the columns 4 and with the reservoir 10 placed in the area 6.
- Figure 3 appear in perspective the screen 3 and the tank 10 as they are arranged in the upper part of the container to form the natural convection zone.
- the screen forming plate 3 is provided as described above with four suspension columns 4.
- the reservoir 10 is a drawer made of 304L stainless steel provided with slides 12 capable of sliding in translation on slides 13 parallel to the drawer and themselves provided with pads of suspension 14 to the upper wall 5 of the container 1.
- the studs 15 located at the end of the slides 13 on the side of the bottom 16 of the drawer 10 form a stop.
- the drawer 10 is equipped, on the side opposite the bottom 16, with a handle 17 allowing the user to handle the drawer in translation when filling or checking the level of coolant.
- the bottom 18 of the reservoir 10 is located at a distance of a few centimeters from the screen 3.
- a suitable convection zone is defined in the upper part of the container, for example if the bottom 18 of the drawer 10 is approximately halfway between the screen 3 and the upper wall of the container where the studs and suspension columns are fixed (4, 14, 15).
- two superimposed plates can be provided, separated by washers.
- expanded PVC is suitable as a material for the plate (s).
- the tank 10 is a 304L stainless steel drawer with internal dimensions (in mm) 500 x 420 x 50 (thickness 12/10).
- the screen 3 a 10 mm thick polyethylene plate, is suspended from 100 mm and the drawer is suspended from 10 mm from the wall 5.
- the free space 8 is 30 mm at the front and at the rear and 55 mm on the sides.
- the temperature between the reserve drawer provided with solid CO2 and the thermal barrier formed by the screen plate is at an average of -18 ° C. the temperatures measured in the container outside this zone have remained above -5 ° C., with a gap between the bottom and the top of the container of around 2 ° C. The tests lasted more than 5 hours at ambient temperatures of around 15 ° C. The products stored in the container remained between 0.5 and 2 ° C.
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Description
- La présente invention concerne un conteneur isotherme, notamment un trolley ambulant destiné au transport de produits frais, du type à parois isothermes définissant un espace intérieur divisé horizontalement par un écran, en une zone supérieure recevant un réservoir ouvert d'un produit réfrigérant se sublimant, et une zone inférieure recevant au moins un compartiment de produits à maintenir au froid, les zones supérieure et inférieure étant accessibles par des moyens d'accès disposés sur un même côté du conteneur, un espace étant ménagé entre le réservoir de produit réfrigérant et l'écran.
- Le document FR-A-2.178.437 décrit une voiture-boissons du type ci-dessus comportant un tiroir supérieur de produit réfrigérant et au moins un tiroir inférieur à boissons, les tiroirs étant supportés sur des glissières montées sur les parois intérieures planes du conteneur, l'écran étant constitué par une tôle métallique de séparation s'étendant entre les glissières du tiroir supérieur et permettant simplement un échappement vers le bas, en avant et en arrière, de CO₂ froid gazeux.
- Le document US-A-1.997.936 décrit d'autre part un conteneur pour produits en vrac avec une chambre close de produit réfrigérant disposée dans un boîtier en matériau isolant poreux ou perforé.
- La Demanderesse a mis en évidence que pour pouvoir exécuter, par exemple, des transports de longue durée (30 heures) à des températures basses, proches de 0°C, mais sans geler les produits, compte tenu des doses de CO₂ solide à mettre en oeuvre, divers aménagements aux conteneurs du type défini plus haut étaient nécessaires.
- Un objet de la présente invention est de proposer un conteneur isotherme, notamment un trolley ambulant, de conception simple et fiable, d'utilisation aisée et permettant un stockage de longue durée de produits frais sans risques de gel ou de réchauffement locaux de ces produits.
- Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, l'écran est réalisé en matériau thermiquement isolant et présente des dimensions légèrement inférieures à la section interne du conteneur pour laisser à son pourtour un espace propre au passage de gaz, en ce que le réservoir de produit réfrigérant est agencé dans la zone supérieure, et notamment à une distance suffisante au-dessus de l'écran, de façon que cette zone supérieure constitue une zone d'échange de chaleur par convection naturelle, et en ce que le compartiment pour produit frais est agencé dans la zone inférieure de façon à ménager un espace libre autour du compartiment, ses dimensions notamment étant sensiblement inférieures au volume interne du conteneur.
- La présente invention a pour autre objet de proposer un trolley ambulant de stockage et de transport de produits frais comportant un tel conteneur isotherme, et les applications de tels conteneurs ou trolleys à la conservation et au transport de produits à des températures proches de 0°C.
- De préférence, on utilise comme produit réfrigérant du dioxyde de carbone solide stocké dans le réservoir.
- L'invention présente les avantages suivants :
- . les produits stockés à proximité du réservoir sont protégés du rayonnement et donc des trop basses températures par l'écran qui forme barrière thermique ;
- . les gaz de sublimation peuvent s'écouler le long des parois du conteneur, dans l'espace libre laissé entre l'écran et les parois internes verticales. Lors de la sublimation de départ, les gaz froids descendent vers le bas du conteneur en échangeant leurs frigories au fur et à mesure. L'ambiance chaude du conteneur remonte par convection naturelle et passe dans la zone propre à l'échange par convection naturelle, en particulier entre l'écran et le réservoir de produit réfrigérant où elle refroidit.
- Le produit réfrigérant est alors un agent de refroidissement d'une surface d'échange thermiquement conductrice qui rayonne et qui permet d'assurer le refroidissement permanent de l'ambiance par convection naturelle.
- Le compartiment à aliment peut être amovible ou non. Il reste un espace libre autour du compartiment dans le conteneur. Le gaz froid s'écoulant le long des parois du conteneur s'écoule également le long des parois du compartiment et le refroidit de façon homogène. La double enveloppe formée joue le rôle d'une nouvelle barrière thermique à faible pouvoir d'isolation, mais compensée par le fait que l'échange gaz/solide (sans circulation) apporte un faible coefficient de transfert thermique.
- Dans le cas de transport de plateaux-repas par exemple, les produits frais peuvent être stockés éventuellement sur plusieurs plateaux disposés dans le compartiment à aliment.
- Le compartiment à aliment peut être ouvert, par exemple, à l'avant et/ou à l'arrière pour permettre le chargement et le déchargement facile des produits frais, et dans ce cas les gaz réfrigérants sont au contact des produits frais durant le stockage. Il peut également être hermétique.
- Le dioxyde de carbone est cependant néfaste à la bonne conservation de certains produits frais. C'est pourquoi, dans ce cas, le compartiment à aliment doit être hermétique.
- On dispose au sein du conteneur une structure de tasseaux en polyéthylène qualité alimentaire fixés de manière définitive sur les parois du conteneur. Cette structure interne permet de charger les produits à transporter sans précautions particulières, son rôle étant essentiellement d'assurer la circulation du CO₂ gazeux autour du produit dans le conteneur équipé de double enveloppe. La double enveloppe ou compartiment formé(e) par un caisson métallique étanche réalisé en tôle mince est déposé(e) sur la structure interne du conteneur isotherme, c'est-à-dire sur les tasseaux inférieurs et entre les tasseaux latéraux, et son étanchéité assurée en façade, côté chargement, par une porte métallique solidaire de la porte isotherme du conteneur.
- Dans ce cas, la porte peut être elle aussi équipée d'une plaque fixée sur sa face interne, la plaque étant espacée de la face interne de la porte pour assurer la double enveloppe, l'étanchéité du compartiment étant alors garantie par un joint à lèvres. Ce joint permet d'assurer l'étanchéité du compartiment même lorsque l'excès de CO₂ s'échappe par la porte en s'écartant du conteneur.
- Comme cela apparaîtra par la suite, les conteneurs selon l'invention remplissent parfaitement les conditions de température, de stabilité de la température durant le stockage et d'homogénéité de la température pour la conservation des produits frais.
- C'est pourquoi la présente invention concerne également l'application de ces conteneurs à la conservation de produits à des températures proches de 0°C.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante et au vu des dessins annexés qui représentent :
- à la figure 1, une vue de face en coupe selon A-A d'un conteneur selon l'invention ;
- à la figure 2, une vue de côté partielle en coupe selon B-B du même conteneur ;
- à la figure 3, une vue en perspective de l'ensemble du réservoir et de l'écran selon l'invention.
- Comme cela apparaît à la figure 1, le conteneur 1 parallélépipédique est constitué de parois pourvues de matériau isolant 2. Au-dessus d'une zone inférieure recevant au moins un compartiment C pour produits frais s'étend une plaque de polyéthylène 3 formant écran suspendue par quatre colonnes de suspension 4 à la paroi supérieure 5 du conteneur 1. Cette plaque formant écran 3 délimite une zone 6 propre à l'échange par convection naturelle où les gaz chauds qui remontent de la partie basse du conteneur par l'espace 8 libre entre l'écran 3 et les parois verticales 9 du conteneur se refroidissent au passage entre l'écran 3 et le réservoir 10 de produit réfrigérant.
- Usuellement, les conteneurs comportent en outre dans leur partie basse un caillebotis 11 ou des tasseaux en matière plastique, par exemple en polyéthylène sur lequel sont disposés les produits frais à transporter.
- A la figure 2 apparaît en coupe, et vue de côté le même conteneur 1 pourvu de l'écran 3 suspendu par les colonnes 4 et du réservoir 10 disposé dans la zone 6.
- Sur cette vue de côté apparaît une porte 19 du conteneur 1, thermiquement isolée également, la porte 19 étant pourvue de joints de porte 20 assurant l'étanchéïté.
- A la figure 3 apparaissent en perspective l'écran 3 et le réservoir 10 tels qu'ils sont disposés dans la partie haute du conteneur pour former la zone de convection naturelle. La plaque formant écran 3 est munie comme décrit plus haut de quatre colonnes de suspension 4. Le réservoir 10 est un tiroir en inox 304L muni de glissières 12 aptes à glisser en translation sur des coulisses 13 parallèles au tiroir et elles-même munies de plots de suspension 14 à la paroi supérieure 5 du conteneur 1.
- Les plots 15 situés au bout des coulisses 13 du côté du fond 16 du tiroir 10 forment butée. Le tiroir 10 est équipé, du côté opposé au fond 16, d'une poignée 17 permettant à l'utilisateur de manier le tiroir en translation lors du remplissage ou du contrôle de niveau en produit réfrigérant. Le fond 18 du réservoir 10 se trouve à une distance de quelques centimètres de l'écran 3. Une zone de convection convenable est délimitée dans la partie haute du conteneur par exemple si le fond 18 du tiroir 10 est environ à mi-distance entre l'écran 3 et la paroi supérieure du conteneur où sont fixés les plots et colonnes de suspension (4, 14, 15).
- On peut en variante, prévoir deux plaques superposées, séparées par des rondelles. Comme matériau pour la ou les plaques, le PVC expansé est convenable.
- On a réalisé des essais avec un conteneur selon l'invention. Le réservoir 10 est un tiroir en inox 304L de dimensions intérieures (en mm) 500 x 420 x 50 (épaisseur 12/10). L'écran 3, une plaque de polyéthylène d'épaisseur 10 mm, est suspendu à 100 mm et le tiroir est suspendu à 10 mm de la paroi 5. L'espace libre 8 fait 30 mm à l'avant et à l'arrière et 55 mm sur les côtés.
- La température entre le tiroir-réserve pourvu en CO₂ solide et la barrière thermique que forme la plaque-écran est à une moyenne de -18°C les températures mesurées dans le conteneur en dehors de cette zone sont restées supérieures à -5°C, avec un écart entre le bas et le haut du conteneur de l'ordre de 2°C. Les essais ont duré plus de 5 heures à des températures ambiantes de l'ordre de 15°C. Les produits stockés dans le conteneur sont restés entre 0,5 et 2°C.
Claims (10)
- Conteneur isotherme à parois isothermes définissant un espace intérieur divisé horizontalement par un écran (3), en une zone supérieure (6) recevant un réservoir ouvert (10) d'un produit réfrigérant se sublimant, et une zone inférieure recevant au moins un compartiment de produits à maintenir au froid, les zones supérieure et inférieure étant accessibles par des moyens d'accès (19) disposés sur un même côté du conteneur, un espace étant ménagé entre le réservoir de produit réfrigérant et l'écran, caractérisé en ce que l'écran est réalisé en matériau thermiquement isolant et présente des dimensions légèrement inférieures à la section interne du conteneur pour laisser à son pourtour un espace (8) propre au passage de gaz, en ce que le réservoir de produit réfrigérant est agencé dans la zone supérieure (6), et notamment à une distance suffisante au-dessus de l'écran, de façon que cette zone supérieure constitue une zone d'échange de chaleur par convection naturelle, et en ce que le compartiment pour produits frais est agencé dans la zone inférieure de façon à ménager un espace libre autour du compartiment, ses dimensions notamment étant sensiblement inférieures au volume interne du conteneur.
- Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (3) est constitué d'au moins une plaque en matériau plastique suspendue par des colonnes de suspension (4) à la paroi supérieure (5) du conteneur.
- Conteneur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réservoir est réalisé sous la forme d'un tiroir (10) comportant des glissières (12) coopérant avec des coulisses (13) supportées, via des plots de suspension (14, 15), par la paroi supérieure (5) du conteneur.
- Conteneur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fond (18) du réservoir (10) est disposé à environ mi-distance entre l'écran (3) et la paroi supérieure (5) du conteneur (1).
- Conteneur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la largeur de l'espace (8) entre le bord de l'écran (3) et les parois verticales du conteneur est de 3 à 6 cm.
- Conteneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la zone inférieure comporte des tasseaux fixés sur les parois du conteneur.
- Conteneur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le compartiment comporte une porte d'accès solidaire de la porte isotherme du conteneur.
- Trolley ambulant de stockage et de transport de produits frais, caractérisé en ce qu'il comporte un conteneur (1) selon l'une des revendications précédentes.
- Trolley selon la revendication 8, caractérisé en ce que le compartiment comporte des plateaux de stockage de produits frais.
- Application d'un conteneur ou d'un trolley selon l'une des revendications précédentes à la conservation et au transport de produits à des températures proches de 0°C.
Applications Claiming Priority (2)
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