EP0781394B1 - Device for the controlled transfer of cold from a cold source to a cooling enclosure - Google Patents

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EP0781394B1
EP0781394B1 EP95933455A EP95933455A EP0781394B1 EP 0781394 B1 EP0781394 B1 EP 0781394B1 EP 95933455 A EP95933455 A EP 95933455A EP 95933455 A EP95933455 A EP 95933455A EP 0781394 B1 EP0781394 B1 EP 0781394B1
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René Vincent Grandi
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René Vincent Grandi
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    • F25D2400/38Refrigerating devices characterised by wheels

Description

L'invention est relative à un dispositif pour le transfert régulé de frigories entre une réserve de frigories et une enceinte de conservation par le froid tel que défini dans le préambule de la revendication 1. Un tel dispositif est connu, par exemple, du document EP-A-0 166 086.The invention relates to a device for the regulated transfer of frigories between a cold store and a cold storage enclosure as defined in the preamble of claim 1. Such a device is known, for example, from document EP-A-0 166 086.

Bien que visant plus spécialement les conteneurs isothermiques destinés à la conservation de produits frais ou surgelés, pendant leur transport et leur stockage temporaire, le dispositif s'applique à toute enceinte isolée dans laquelle les frigories assurant la conservation proviennent d'une réserve pouvant être constituée par un caisson rapporté dans l'enceinte ou sur l'enceinte, ou par un compartiment séparé disposé au-dessus de l'enceinte.Although more specifically aimed at isothermal containers intended for the conservation of fresh or frozen products, during their transport and storage temporary, the device applies to any isolated enclosure in which the frigories ensuring the conservation comes from a reserve which can be constituted by an added box in the enclosure or on the enclosure, or by a separate compartment arranged above the enclosure.

Le problème à la base de l'invention est celui de la régulation de la température dans l'enceinte de conservation, alors que l'émission des frigories est permanente et incontrôlable, quelle qu'en soit la source, à savoir berlingots contenant un fluide congelé, plaque contenant un liquide eutectique, saumure, ou glace carbonique sous forme de neige, sorbet, ou pain.The problem underlying the invention is that of temperature regulation. in the conservation enclosure, while the emission of frigories is permanent and uncontrollable, whatever the source, namely cartons containing frozen fluid, plate containing eutectic liquid, brine, or dry ice in the form of snow, sorbet, or bread.

Cette absence de régulation entraíne deux inconvénients qui limitent l'application de ce mode de conservation.This lack of regulation leads to two drawbacks which limit the application of this method of conservation.

Le premier est celui de la consommation de frigories qui, dépendant de la température extérieure, du coefficient d'isolation globale du conteneur, et de la durée du transport et/ou du stockage, est très variable et conduit à des surconsommations, lorsque toute l'énergie n'est pas consommée, car prévue en quantité supérieure aux besoins réels. ou à une détérioration des denrées, ou des produits à conserver, lorsque la quantité fournie est insuffisante pour la durée de conservation.The first is that of the consumption of frigories which, depending on the outside temperature, the overall insulation coefficient of the container, and the duration of the transport and / or storage, is highly variable and leads to overconsumption, when all the energy is not consumed, since it is planned in a quantity greater than the real needs. or deterioration of the foodstuffs, or of the products to be preserved, when the quantity supplied is insufficient for the shelf life.

Le second inconvénient se rencontre plus particulièrement dans l'utilisation de la glace carbonique qui, en raison de sa température de l'ordre de - 70 ° à -80°C,peut parvenir, malgré la présence d'écrans protecteurs, à geler, brûler ou déshydrater les denrées périssables.The second drawback is encountered more particularly in the use of the dry ice which, due to its temperature of the order of - 70 ° to -80 ° C, can manage, despite the presence of protective screens, to freeze, burn or dehydrate food perishable.

Ces inconvénients sont bien connus, mais malgré les nombreuses solutions proposées dans l'état de la technique, ils n'ont pas encore pu être entièrement éliminé, par des moyens fiables régulant la température dans l'enceinte de conservation.These drawbacks are well known, but despite the many solutions proposed in the state of the art, they have not yet been able to be entirely eliminated, by reliable means regulating the temperature in the conservation enclosure.

Ainsi, par exemple, EP - A 136 458 et EP - A 166 086, décrivent des dispositifs de répartition de frigories entre une réserve et une enceinte mettant en oeuvre des réseaux de tubes thermiques, également dénommés caloducs, composés de tubes fermés contenant, sous vide, un fluide caloporteur prélevant les frigories de la réserve pour les amener dans l'enceinte.Thus, for example, EP - A 136 458 and EP - A 166 086, describe devices distribution of frigories between a reserve and an enclosure using networks thermal tubes, also called heat pipes, composed of closed tubes containing, under vacuum, a heat transfer fluid removing the frigories from the reserve to bring them into the enclosure.

En raison de l'absence de toute régulation et du principe de fonctionnement des caloducs, les frigories tentent à s'accumuler au bras de l'enceinte de conservation en vidant la réserve, ce qui ne résout ni le problème de la consommation, ni celui de l'obtention d'une température optimale, favorable à la bonne conservation des denrées. Due to the absence of any regulation and the operating principle of heat pipes, frigories try to accumulate on the arm of the conservation enclosure by emptying the reserve, which neither solves the problem of consumption, nor that of obtaining a optimal temperature, favorable for the good conservation of foodstuffs.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif pour le transfert régulé de frigories entre une réserve et une enceinte de conservation, dispositif permettant de réguler la température dans l'enceinte, indépendamment de la puissance du moyen frigorigène disposé dans la réserve, tout en réduisant considérablement la consommation de ce moyen.The object of the present invention is to remedy these drawbacks by providing a device for the regulated transfer of frigories between a reserve and a conservation enclosure, device for regulating the temperature in the enclosure, regardless of the power of the refrigerant installed in the reserve, while considerably reducing the consumption of this means.

Cet objet est atteint par un dispositif tel que défini en revendication 1.This object is achieved by a device as defined in claim 1.

Dans ce dispositif, du type mettant en oeuvre un caloduc, le caloduc est composé par une plaque d'échange et de régulation disposée dans l'enceinte, au-dessous de la réserve et à proximité mais sans contact de la paroi isolante séparant la réserve et l'enceinte, cette plaque, munie d'un réseau interne serpentant pour le fluide caloporteur et, d'un côté, d'au moins un tube capteur communiquant avec le réseau précité et pénétrant dans la réserve de frigories par un canal de la paroi isolante, étant montée oscillante autour d'un axe horizontal transversal entre deux positions, disposées de part et d'autre du plan horizontal, à savoir une position d'échange dans laquelle elle est inclinée de haut en bas en partant du tube capteur, et une position de stabilisation dans laquelle elle est inclinée de bas en haut en partant de ce tube capteur, ladite plaque étant également reliée, par son côté opposé à celui doté du tube capteur, à des moyens moteurs commandant son oscillation de part et d'autre du plan horizontal en fonction de la température dans l'enceinte.In this device, of the type using a heat pipe, the heat pipe is composed by an exchange and regulation plate placed in the enclosure, below the reserve and near but without contact with the insulating wall separating the reserve and the enclosure, this plate, provided with an internal serpentine network for the heat transfer fluid and, on one side, at least one sensor tube communicating with the aforementioned network and penetrating into the reserve of frigories by a channel of the insulating wall, being mounted oscillating around a horizontal transverse axis between two positions, arranged on either side of the plane horizontal, i.e. an exchange position in which it is tilted up and down in starting from the sensor tube, and a stabilization position in which it is inclined from below at the top from this sensor tube, said plate also being connected by its side opposite to that with the sensor tube, to motor means controlling its oscillation by on either side of the horizontal plane as a function of the temperature in the enclosure.

Dans ce dispositif, lorsque le caloduc, constitué par la plaque d'échange et le tube capteur est en position d'échange, c'est à dire lorsque la plaque est inclinée du haut vers le bas en partant du tube capteur, l'extrémité de ce tube capteur est à l'intérieur de la réserve de frigories, dont il peut capter les frigories pour les transmettre au serpentin contenu dans la plaque d'échange.In this device, when the heat pipe, consisting of the exchange plate and the sensor tube is in the exchange position, i.e. when the plate is tilted from top to the bottom from the sensor tube, the end of this sensor tube is inside the reserve of frigories, of which it can capture the frigories to transmit them to the coil contained in the exchange plate.

Dès que la température dans l'enceinte atteint un seuil défini, par exemple 4°, 0° ou 20°C, les moyens moteurs provoquent le basculement de la plaque de manière que, d'une part, celle-ci venant en position de stabilisation, soit inclinée du bas vers le haut en partant du tube capteur et que l'extrémité du tube capteur ne soit plus dans la réserve. mais dans la paroi séparant cette réserve de l'enceinte de conservation. Le tube capteur n'étant plus dans la réserve de frigories et la plaque n'ayant plus l'inclinaison adéquate, le froid ne peut plus être conduit jusqu'à l'enceinte de conservation.As soon as the temperature in the enclosure reaches a defined threshold, for example 4 °, 0 ° or 20 ° C, the drive means cause the plate to tilt so that, part, the latter coming in the stabilization position, either inclined from the bottom upwards starting of the sensor tube and that the end of the sensor tube is no longer in the reserve. but in the wall separating this reserve from the conservation enclosure. The sensor tube is no longer in the reserve of frigories and the plate no longer having the adequate inclination, the cold can no longer be taken to the conservation area.

Il est bien évident qu'une élévation de la température dans l'enceinte déclenche le fonctionnement des moyens moteurs pour amener la plaque de sa position de stabilisation à sa position d'échange.It is obvious that a rise in temperature in the enclosure triggers the operation of the motor means to bring the plate from its stabilization position to its exchange position.

Dans une forme d'exécution de l'invention, le tube capteur, rigide et solidaire de la plaque, comporte à son extrémité libre un bouchon isolant apte, lorsque la plaque est en position de stabilisation, à obturer le canal de communication entre la réserve et l'enceinte de conservation pour interrompre tout échange thermique avec la réserve.In one embodiment of the invention, the sensor tube, rigid and integral with the plate, has at its free end a suitable insulating plug, when the plate is in stabilization position, to close the communication channel between the reserve and the enclosure of conservation to interrupt any heat exchange with the reserve.

Cette disposition simple évite toute perte de calories par conductibilité thermique à travers le matériau constitutif du caloduc. This simple arrangement prevents any loss of calories by conductivity thermal through the material constituting the heat pipe.

Dans une autre forme d'exécution, le tube capteur est constitué par un corps tubulaire, déformable élastiquement longitudinalement, traversant de manière étanche le canal de la paroi isolante, et dont l'extrémité, disposée dans la réserve, est raccordée au réseau de fluide caloporteur d'une plaque de transfert qui, similaire à la plaque d'échange et de régulation avec laquelle elle forme un unique caloduc, est disposée sur le fond de la réserve, de manière fixe et est inclinée du haut vers le bas en allant vers le tube capteur.In another embodiment, the sensor tube consists of a body tubular, elastically deformable longitudinally, sealingly passing through the channel of the insulating wall, the end of which, arranged in the reserve, is connected to the heat transfer fluid network of a transfer plate which, similar to the exchange plate and regulation with which it forms a single heat pipe, is arranged on the bottom of the reserve, in a fixed manner and is inclined from the top downwards towards the sensor tube.

Cette plaque de transfert, qui est donc disposée en permanence dans la réserve de frigories, réduit le temps de réponse du caloduc lorsque la plaque d'échange et de régulation est amenée en position d'échange mais n'influe pas sur l'émission de frigories lorsque la plaque d'échange est en position de stabilisation, puisque précisément la circulation du fluide caloporteur au sein du caloduc est interrompue par l'inversion de la position angulaire de la plaque d'échange.This transfer plate, which is therefore permanently placed in the reserve of frigories, reduces the response time of the heat pipe when the exchange plate and regulation is brought to the exchange position but does not influence the emission of frigories when the exchange plate is in the stabilization position, since precisely the circulation of the heat transfer fluid within the heat pipe is interrupted by the reversal of the angular position of the exchange plate.

Il ressort déjà que le dispositif selon l'invention apporte un progrès important à la maítrise de la régulation de la température dans l'enceinte de conservation, tout en permettant, avec la même masse frigorigène d'économiser l'émission des frigories et d'augmenter l'autonomie, donc d'augmenter la durée de conservation.It already appears that the device according to the invention brings significant progress to the control of the temperature regulation in the conservation enclosure, while allowing, with the same refrigerant mass to save the emission of frigories and to increase the autonomy, therefore to increase the shelf life.

D'autres avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif dans le cas de son application à un conteneur.

  • Figures 1 et 2 sont des vues partielles de côté en coupe montrant une première forme d'exécution de ce dispositif, respectivement lorsqu'il est en position de stabilisation, et en position d'échange,
  • Figure 3 est une vue en plan par dessus de la plaque d'échange,
  • Figure 4 est une vue de côté en coupe transversale et à échelle réduite d'un conteneur équipé du dispositif selon l'invention,
  • Figures 5 et 6 sont des vues partielles de côté en élévation montrant une autre forme d'exécution du dispositif lorsque la plaque d'échange est, respectivement, en position de stabilisation et en position d'échange, et dans le cadre de l'application de ce dispositif à une réserve de frigories alimentable par un fluide frigorigène ou par des pains de glace carbonique, et par un fluide frigorigène refroidi par serpentin,
  • Figure 7 est une vue partielle de côté, en coupe transversale, montrant l'application du dispositif à un conteneur équipé d'une réserve hermétique à refroidissement par une platine extérieure,
  • Figure 8 est une vue partielle de côté en élévation et en coupe transversale montrant le conteneur de figure 7, lorsque sa réserve est encastrée sur une platine d'alimentation,
  • Figure 9 est une vue partielle de côté en élévation avec coupe transversale montrant l'application du dispositif à un conteneur avec réserve de frigories rechargeable par un dispositif de régénération extérieur.
  • Other advantages will emerge from the description which follows with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, several embodiments of this device in the case of its application to a container.
  • FIGS. 1 and 2 are partial side views in section showing a first embodiment of this device, respectively when it is in the stabilization position, and in the exchange position,
  • FIG. 3 is a plan view from above of the exchange plate,
  • FIG. 4 is a side view in cross section and on a reduced scale of a container equipped with the device according to the invention,
  • Figures 5 and 6 are partial side views in elevation showing another embodiment of the device when the exchange plate is, respectively, in the stabilization position and in the exchange position, and in the context of the application from this device to a reserve of frigories which can be supplied by a refrigerant or by dry ice bars, and by a refrigerant cooled by a coil,
  • FIG. 7 is a partial side view, in cross section, showing the application of the device to a container equipped with an airtight reserve cooled by an external plate,
  • FIG. 8 is a partial side view in elevation and in cross section showing the container of FIG. 7, when its reserve is embedded on a supply plate,
  • Figure 9 is a partial side view in elevation with cross section showing the application of the device to a container with reserve of refrigerants refillable by an external regeneration device.
  • Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 4, la référence numérique 1 désigne le conteneur avec sa réserve 2 de frigories. Ces deux éléments sont dotés de parois isolantes 3 et sont donc séparés par une paroi 3a. L'enceinte de conservation 10, ménagée dans le conteneur 1, communique avec la réserve de frigories 3 par un canal 4.In the embodiment shown in Figures 1 to 4, the reference numeral 1 designates the container with its reserve 2 of frigories. These two elements have insulating walls 3 and are therefore separated by a wall 3a. The conservation enclosure 10, formed in the container 1, communicates with the cold store 3 via a channel 4.

    Le dispositif de régulation selon l'invention est composé d'une plaque 7, de transfert et d'échange, contenant un réseau serpentant 6, schématisé ici par un serpentin. Ce réseau, rempli de fluide caloporteur après avoir été vidé d'air, fait partie du caloduc comprenant également au moins un tube capteur 5 saillant verticalement vers le haut de la plaque 7.The regulation device according to the invention is composed of a plate 7, of transfer and exchange, containing a meandering network 6, shown here by a serpentine. This network, filled with heat transfer fluid after being emptied of air, is part of the heat pipe also comprising at least one sensor tube 5 projecting vertically upwards from the plate 7.

    La plaque 7, qui est réalisée en matériau conducteur de la chaleur, et par exemple en métal tel qu'acier inoxydable ou aluminium, est disposée dans l'enceinte, au-dessous et à proximité, mais sans contact, de la paroi 3a séparant l'enceinte 10 de la réserve 2.The plate 7, which is made of heat conductive material, and by example in metal such as stainless steel or aluminum, is arranged in the enclosure, below and close, but without contact, to the wall 3a separating the enclosure 10 from the reserve 2.

    La figure 3 montre que cette plaque a, vue en plan par dessus, une forme générale rectangulaire, dont les dimensions sont inférieures à celles de la section transversale de l'enceinte 10 dans laquelle la plaque est appelée à se mouvoir. En effet, cette plaque est montée oscillante autour d'un axe transversal horizontal, matérialisé par les deux tenons 12, visibles à la figure 3. Elle peut osciller de part et d'autre du plan horizontal entre une position d'échange, représentée en A à la figure 2, et une position de stabilisation, représentée en B à la figure 1.Figure 3 shows that this plate has, plan view from above, a shape general rectangular, whose dimensions are smaller than those of the section transverse of the enclosure 10 in which the plate is called to move. Indeed, this plate is mounted oscillating around a horizontal transverse axis, materialized by the two tenons 12, visible in FIG. 3. It can oscillate on either side of the horizontal plane between an exchange position, represented at A in FIG. 2, and a stabilization position, shown in B in Figure 1.

    Le tube capteur 5 prolonge le serpentin caloporteur et est muni, à son extrémité libre, qui pénètre dans la réserve de frigories 2, d'un bouchon 8 en matériau isolant dont l'utilité sera précisée plus loin.The sensor tube 5 extends the heat transfer coil and is provided at its end free, which enters the reserve of frigories 2, of a plug 8 of insulating material of which the usefulness will be specified later.

    Par son bord, qui est opposé à celui équipé du tube capteur 5, la plaque 7 est reliée à des moyens moteurs qui, dans la forme d'exécution des figures 1 à 4, comprennent un moteur électrique 11 alimenté par des piles 22 actionnant une vis sans fin 23. Cette vis sans fin coopère avec un écrou, non représenté, lié à la plaque. L'alimentation du moteur électrique 11 est sous la dépendance d'un thermostat 9, disposé dans l'enceinte de conservation 10.By its edge, which is opposite to that equipped with the sensor tube 5, the plate 7 is connected to motor means which, in the embodiment of Figures 1 to 4, include an electric motor 11 powered by batteries 22 actuating an endless screw 23. This screw endless cooperates with a nut, not shown, linked to the plate. Motor power 11 is under the control of a thermostat 9, placed in the enclosure of conservation 10.

    La réserve de frigories 2 est munie d'une trappe 13 permettant de la remplir en produits frigorifiques pouvant être constitués par du glycol 19 ou par des pains de glace carbonique 20. Cette réserve est également dotée d'une soupape 14 servant au dégazage des produits gazeux et d'une tôlerie 15 protégeant le tube capteur, afin que son mouvement ne soit pas entravé par un quelconque produit ou fluide réfrigérant. Enfin, une trappe de visite 16 sert à l'échange des piles 22 et au contrôle du moteur 11, pouvant d'ailleurs être remplacé par un électro-aimant.The cold store 2 is provided with a hatch 13 enabling it to be filled with refrigeration products which may consist of glycol 19 or ice packs carbon dioxide 20. This reserve also has a valve 14 used for degassing the gaseous products and a sheet metal 15 protecting the sensor tube, so that its movement does not is not hindered by any product or refrigerant. Finally, a trap door 16 is used for exchanging the batteries 22 and for controlling the motor 11, which can moreover be replaced by an electromagnet.

    A la figure 1, la plaque 7 est en position de stabilisation et donc inclinée de bas en haut en partant du tube capteur. Dans cette position, elle s'oppose à la circulation des frigories dans le serpentin 6 du caloduc et interrompt donc toute émission de frigories en direction de l'enceinte de conservation. On notera que, dans cette position, le bouchon 8 du tube capteur 5 obture de façon étanche, l'extrémité du conduit 4 de communication entre la réserve 2 et l'enceinte 10 et évite ainsi tout échange thermique par conduction directe. Lorsque la température dans l'enceinte s'élève, le thermostat 9 déclenche l'alimentation du moteur 11 qui, par la vis 21, fait basculer la plaque de sa position de stabilisation B à sa position d'échange A dans laquelle elle est inclinée de haut en bas en partant du tube capteur 5. Cela a pour effet, d'une part, de faire pénétrer l'extrémité supérieure du tube capteur 5 dans la réserve 2, et d'autre part, d'amener le caloduc dans sa position de fonctionnement. Il en résulte que les frigories, prélevées par le tube capteur 5 et circulant dans le serpentin 6, sont transférées sur la plaque 7 qui les diffuse dans l'enceinte 10.In FIG. 1, the plate 7 is in the stabilization position and therefore inclined from the bottom at the top from the sensor tube. In this position, it opposes the circulation of frigories in the coil 6 of the heat pipe and therefore interrupts any emission of frigories in direction of the conservation area. It will be noted that, in this position, the plug 8 of the sensor tube 5 seals the end of the communication conduit 4 between the reserve 2 and the enclosure 10 and thus avoids any heat exchange by direct conduction. When the temperature in the enclosure rises, the thermostat 9 triggers the supply of the motor 11 which, by screw 21, swings the plate from its stabilization position B to its exchange position A in which it is inclined up and down starting from the sensor tube 5. This has the effect, on the one hand, of penetrating the upper end of the sensor tube 5 in reserve 2, and on the other hand, to bring the heat pipe into its operating position. he as a result that the frigories, taken by the sensor tube 5 and circulating in the coil 6, are transferred to the plate 7 which diffuses them into the enclosure 10.

    Il est très important que, dans sa position d'échange, la plaque 7 ait une inclinaison qui par rapport au plan horizontal soit au moins de l'ordre de 3°, afin de permettre le fonctionnement du caloduc. L'inclinaison de la plaque d'échange, dans sa position de stabilisation, est du même ordre, mais peut être inférieure, l'essentiel étant que la plaque passe au-delà de la position horizontale pour arrêter le fonctionnement du caloduc.It is very important that, in its exchange position, the plate 7 has a inclination which with respect to the horizontal plane is at least of the order of 3 °, in order to allow the operation of the heat pipe. The inclination of the exchange plate, in its stabilization position, is of the same order, but may be lower, the main thing being that the plate passes beyond the horizontal position to stop the operation of the heat pipe.

    Bien entendu, dès que la température dans l'enceinte 10 est suffisamment abaissée et atteint le seuil de déclenchement du thermostat 9, celui-ci commande l'alimentation du moteur 11 pour amener la plaque dans sa position de stabilisation.Of course, as soon as the temperature in the enclosure 10 is sufficiently lowered and reaches the trigger threshold of thermostat 9, it controls power to the motor 11 to bring the plate into its stabilization position.

    Il ressort de ce qui précède que la régulation de la température dans l'enceinte s'effectue suivant le principe du tout ou rien, et de manière automatique. Cela permet de réduire la consommation des produits frigorifiques et d'augmenter la durée de consommation par rapport aux conteneurs actuels ne comportant pas un tel dispositif.It appears from the above that the temperature regulation in the enclosure is done according to the all or nothing principle, and automatically. This allows to reduce the consumption of refrigerated products and increase the duration of consumption compared to current containers not containing such a device.

    La figure 4 représente un conteneur de transport complet et équipé. Son enceinte 10 est équipée de clayettes 18 et d'une grille 17 protégeant la plaque et évitant que son espace de débattement soit encombré par des produits ou denrées stockés dans l'enceinte.Figure 4 shows a complete and equipped transport container. His enclosure 10 is equipped with shelves 18 and a grid 17 protecting the plate and preventing its travel space is congested with products or foodstuffs stored in the enclosure.

    Dans la forme d'exécution représentée aux figures 5 à 9, le tube capteur 5a est constitué par un corps tubulaire déformable longitudinalement de manière élastique et, par exemple, comportant d'origine des zones de pliage facilitant sa déformation longitudinale. Comme précédemment, ce tube capteur communique par son extrémité inférieure avec le réseau 6 de la plaque 7, mais en plus, il communique par son extrémité supérieure avec un serpentin 26 circulant dans une plaque de transfert 27, disposée sur le fond de la réserve 2 de frigories. La plaque 27 occupe une position fixe et est inclinée par rapport à l'horizontale, de haut en bas, en allant vers le tube capteur 5a. Le réseau 26, le réseau 6 et le tube capteur intermédiaire 5a définissent un même caloduc.In the embodiment shown in Figures 5 to 9, the sensor tube 5a is constituted by a tubular body deformable longitudinally in an elastic manner and, by example, originally having folding zones facilitating its longitudinal deformation. As before, this sensor tube communicates by its lower end with the network 6 of plate 7, but in addition, it communicates by its upper end with a coil 26 circulating in a transfer plate 27, arranged on the bottom of the reserve 2 of frigories. The plate 27 occupies a fixed position and is inclined relative to horizontally, from top to bottom, going towards the sensor tube 5a. Network 26, network 6 and intermediate sensor tube 5a define the same heat pipe.

    Dans cette forme d'exécution, la plaque de transfert 27, en contact direct avec les produits frigorifiques 19 ou 20, alimente plus rapidement en frigories la plaque 7 lorsqu'elle passe en position d'échange, montrée à la figure 6. On notera que, dans cette position d'échange de la plaque 7, le tube 5a est comprimé longitudinalement, sans que cela affecte la circulation du fluide caloporteur qui le parcourt entre la plaque de transfert 27 et la plaque d'échange 7 et inversement.In this embodiment, the transfer plate 27, in direct contact with refrigerants 19 or 20, supplies plate 7 more quickly with refrigerants when it passes into the exchange position, shown in FIG. 6. It will be noted that in this plate exchange position 7, the tube 5a is compressed longitudinally, without this affects the circulation of the heat transfer fluid which flows through it between the transfer plate 27 and the exchange plate 7 and vice versa.

    Le basculement de la plaque 7 peut être assuré par les mêmes moyens moteurs que ceux décrits dans la forme d'exécution précédente ou par ceux décrits aux figures 5 et 6. Ces moyens sont essentiellement composés par un barreau 28 en matériau bon conducteur de la chaleur constituant, à la fois, moyens de détection de la température dans l'enceinte 10 et moyens moteurs.The tilting of the plate 7 can be ensured by the same motor means than those described in the previous embodiment or by those described in Figures 5 and 6. These means are essentially composed of a bar 28 made of a good conductive material heat constituting, at the same time, means for detecting the temperature in the enclosure 10 and motor means.

    Dans la forme d'exécution représentée aux figures 5 et 6, ce barreau est disposé verticalement contre l'une des parois verticales de l'enceinte 10 par rapport à laquelle il est guidé en translation longitudinale. Il prend appui sur la paroi inférieure de l'enceinte et est munie à son extrémité supérieure d'une tête 29 s'appuyant avec interposition d'un ressort 30 contre l'extrémité libre de la plaque 7. On conçoit aisément que les variations de température dans l'enceinte 10 entraínent des variations de longueurs du barreau 8 et, en conséquence, des variations de la position angulaire de la plaque 7 par rapport au plan horizontal. Le ressort 30 permet d'absorber les grands allongements du barreau 28, par exemple, dans le cas de grosses chaleurs, en évitant que le barreau détruise la plaque 7 et le dispositif de régulation.In the embodiment shown in Figures 5 and 6, this bar is arranged vertically against one of the vertical walls of the enclosure 10 with respect to which it is guided in longitudinal translation. It rests on the lower wall of the enclosure and is provided at its upper end with a head 29 supported with interposition of a spring 30 against the free end of the plate 7. It is easy to see that the variations in temperature in the enclosure 10 cause variations in the length of the bar 8 and, in consequence, variations in the angular position of the plate 7 relative to the plane horizontal. The spring 30 makes it possible to absorb the large elongations of the bar 28, by example, in the case of very hot weather, by avoiding that the bar destroys the plate 7 and the regulating device.

    Dans la forme d'exécution représentée aux figures 7 à 9, le barreau 28a est disposé horizontalement dans des paliers coulissants non représentés, au-dessous de la plaque 7 dans l'intervalle entre la plaque 7 et la grille de protection 17. L'une de ses extrémités est fixée contre la paroi verticale du conteneur disposé du côté du tube capteur 5a et son autre extrémité est en appui contre un levier 31 actionnant un doigt 32 saillant vers le bas de la plaque 7.In the embodiment shown in Figures 7 to 9, the bar 28a is arranged horizontally in sliding bearings, not shown, below the plate 7 in the gap between plate 7 and the protective grid 17. One of its ends is fixed against the vertical wall of the container arranged on the side of the sensor tube 5a and its other end is in abutment against a lever 31 actuating a finger 32 projecting towards the bottom of plate 7.

    Le barreau peut être réalisé en métal, mais il peut également être réalisé en matière synthétique et, par exemple, dans un polyéthylène ayant un bon coefficient de dilatation tel qu'un polyéthylène haute densité ayant un coefficient de dilatation de l'ordre de 0,004.The bar can be made of metal, but it can also be made of synthetic material and, for example, in a polyethylene having a good coefficient of expansion such as high density polyethylene having a coefficient of expansion of the order 0.004.

    Ces moyens moteurs sont particulièrement avantageux puisqu'ils ne nécessitent aucune énergie, sont fiables, sont peu encombrants et peuvent fonctionner aussi bien pour la conservations à 4° C ou 0° C des produits frais, ou à - 25° C des produits surgelés, et cela par simple modification de la position de leur ancrage par rapport au conteneur. These drive means are particularly advantageous since they do not require no energy, are reliable, are space saving and can work equally well for storage at 4 ° C or 0 ° C for fresh products, or - 25 ° C for frozen products, and this by simple modification of the position of their anchoring relative to the container.

    Le dispositif de régulation selon l'invention peut être utilisé quelle que soit la nature les produits ou moyens constituant la réserve de frigories. C'est ainsi que, comme montré à la figure 6, la réserve 2a peut être aménagée pour recevoir un liquide 35, se congelant à une température inférieure à la température de conservation dans l'enceinte, et comporter, à cet effet, un conduit 36 pour l'alimentation de la réserve en liquide et un conduit 37 pour la vidange de ce liquide, mais aussi un serpentin 38 de refroidissement de ce liquide. Les deux extrémités respectivement 38a et 38b du serpentin traversent l'une des parois isolantes 3 de la réserve 2 et sont dotées de raccords 39a. 39b pouvant se raccorder à un groupe frigorifique fournissant un fluide frigorigène à une température inférieure à celle du liquide 35 contenu dans la réserve.The regulating device according to the invention can be used whatever the nature the products or means constituting the reserve of frigories. This is how, as shown in Figure 6, the reserve 2a can be arranged to receive a liquid 35, is freezing at a temperature below the storage temperature in the enclosure, and include, for this purpose, a conduit 36 for supplying the liquid reserve and a conduit 37 for draining this liquid, but also a cooling coil 38 for this liquid. The two ends 38a and 38b of the coil respectively pass through one of the insulating walls 3 of the reserve 2 and are provided with fittings 39a. 39b can be connected to a refrigeration unit supplying a refrigerant at a temperature lower than that liquid 35 contained in the reserve.

    La figure 9 montre la régénération de la réserve de frigories 2 au moyen d'un dispositif 40 comportant un groupe de production de froid 42 dont le serpentin 43 assure le refroidissement d'un liquide frigorigène 44, disposé dans un récipient isolant 45. Deux conduits souples 46a et 46b, dont celui 46a est doté d'une pompe 47, aboutissent à des raccords 48a, 48b pouvant être connectés aux raccords 39a, 39b du serpentin 38 de la réserve de calories du conteneur. La régénération de la réserve 2a s'effectue en faisant circuler le liquide frigorigène 44 en direction de cette réserve. Parcourant le serpentin 38, ce liquide provoque la congélation du fluide 35. Dès que celle-ci est atteinte, les raccords 48a et 48b sont déconnectés et le conteneur peut être utilisé pour recevoir les produits dont il faut assurer la conservation.Figure 9 shows the regeneration of the cold store 2 using a device 40 comprising a refrigeration unit 42 whose coil 43 ensures the cooling of a refrigerant 44, placed in an insulating container 45. Two flexible conduits 46a and 46b, of which that 46a is provided with a pump 47, lead to fittings 48a, 48b which can be connected to the fittings 39a, 39b of the coil 38 of the reserve calories from the container. The regeneration of reserve 2a is carried out by making circulate the refrigerant 44 towards this reserve. Trailing the coil 38, this liquid causes the fluid 35 to freeze. As soon as this is reached, the fittings 48a and 48b are disconnected and the container can be used to receive the products from which it conservation must be ensured.

    On notera que, dans ces conditions, la plaque d'échange 27, par sa grande surface de contact avec le produit congelé, favorise la transmission des frigories au caloduc. Lorsque toutes les frigories sont consommées, et en prévision d'une nouvelle utilisation, le conteneur est ramené au poste de chargement 40. Celui-ci peut être du type de celui qui, décrit dans le brevet européen n° 639 256 au nom du demandeur, prélève le fluide ayant perdu ses frigories par le circuit 39b, 48b, 46d, pour le diriger vers une première réserve puis le remplace par un fluide réfrigéré provenant d'une autre réserve par le circuit 46a, 48a, 39a.It will be noted that, under these conditions, the exchange plate 27, by its large contact surface with the frozen product, promotes the transmission of frigories to the heat pipe. When all the frigories are consumed, and in anticipation of a new one use, the container is returned to loading station 40. This may be of the type that which, described in European Patent No. 639,256 in the name of the applicant, takes the fluid having lost their frigories by the circuit 39b, 48b, 46d, to direct it towards a first reserve then replaces it with a refrigerated fluid coming from another reserve by the circuit 46a, 48a, 39a.

    Avec cet aménagement, le conteneur possède une importante réserve de frigories, sans pour autant être équipé d'un groupe de production de froid.With this arrangement, the container has a large reserve of frigories, without being equipped with a refrigeration unit.

    A titre d'exemple, pour obtenir dans une enceinte de conservation 10 ayant une capacité de 900 litres, une température de conservation de l'ordre de - 20 à - 25° C, le fluide frigorigène 35 disposé dans la réserve 2a est porté à une température de congélation de l'ordre de - 30 à - 33° C par le serpentin 38 dont le fluide 44 est lui-même porté à une température de l'ordre de -37°C. Une telle charge frigorifique permet, même dans des conditions estivales, d'assurer la conservation de produits surgelés pendant une durée de plusieurs jours, et cela grâce au dispositif de régulation selon l'invention. For example, to obtain in a conservation enclosure 10 having a capacity of 900 liters, a storage temperature of the order of - 20 to - 25 ° C, the fluid refrigerant 35 placed in the reserve 2a is brought to a freezing temperature of the order of - 30 to - 33 ° C by the coil 38 whose fluid 44 is itself brought to a temperature of the order of -37 ° C. Such a refrigeration charge allows, even in summer conditions, to ensure the conservation of frozen products for a period of several days, thanks to the regulating device according to the invention.

    Dans la forme d'exécution représentée aux figures 7 et 8, la réserve 2b peut aussi être aménagée pour être rechargée en calories par le dispositif décrit dans le brevet français 2 689 222 au nom du demandeur. A cet effet, la réserve 2b comporte une cavité étanche débouchant à l'extérieur et pouvant être obturée par une trappe 52. La paroi de cette cavité est en matériau conducteur de la chaleur et est contact direct avec le liquide frigorigène 53 disposé dans la réserve.In the embodiment shown in Figures 7 and 8, the reserve 2b can also be adapted to be recharged in calories by the device described in the patent French 2,689,222 in the name of the applicant. For this purpose, the reserve 2b includes a cavity watertight opening to the outside and capable of being closed by a hatch 52. The wall of this cavity is made of heat conductive material and is in direct contact with the liquid refrigerant 53 placed in the reserve.

    Le chargement en frigories s'effectue en introduisant dans la cavité 50 une platine 54 parcourue intérieurement par l'évaporateur 55 d'un groupe frigorifique 56. Après que le fluide frigorigène 53 ait été porté à la température adéquate, pouvant aller jusqu'à sa congélation, la platine 54 portée par une potence 57 est désaccouplée du conteneur 1, et la trappe 52 est fermée.The frigories are loaded by introducing into the cavity 50 a plate 54 internally traversed by the evaporator 55 of a refrigeration unit 56. After that the refrigerant 53 has been brought to the appropriate temperature, up to its freezing, the plate 54 carried by a bracket 57 is uncoupled from the container 1, and the hatch 52 is closed.

    Cette technique de charge permet également de régénérer la réserve de frigories à un poste fixe, sans qu'il soit nécessaire de doter le conteneur d'un groupe frigorifique.This charging technique also makes it possible to regenerate the reserve of frigories at a fixed station, without the need to equip the container with a refrigeration unit.

    Dans cette application, le dispositif de régulation est très important car il ménage la dissipation des frigories et permet d'augmenter la durée de conservation des produits et denrées disposés dans le conteneur.In this application, the regulation device is very important because it saves the dissipation of frigories and increases the shelf life of products and commodities arranged in the container.

    A la figure 8, les références 58, 59 et 60 désignent un capotage et des volets isolants se rabattant sur la platine 55 pour éviter les déperditions calorifiques de la platine 58 lorsqu'elle n'est pas utilisée.In FIG. 8, the references 58, 59 and 60 designate a cowling and flaps insulators folded down onto the plate 55 to avoid heat loss from the plate 58 when not in use.

    Bien que très intéressant dans le cas de son application à la régulation de la température dans l'enceinte de conservation d'un conteneur, le dispositif de transfert régulé selon l'invention peut aussi être appliqué sur tout récipient comportant des parois isolées et destiné à contenir des produits quelconques. Il peut, par exemple, être disposé dans un boítier se posant sur une caisse isolante du type de celles utilisées pour contenir des poissons frais, ou tous autres produits de la pêche immergés dans un lit de glace pilée, ou pour le transfert des cadavres.Although very interesting in the case of its application to the regulation of temperature in the storage container, the regulated transfer device according to the invention can also be applied to any container having insulated walls and intended to contain any products. It can, for example, be arranged in a case placed on an insulating box of the type used to contain fresh fish, or any other fishery product immersed in a bed of crushed ice, or for the transfer of corpses.

    Claims (9)

    1. A device for the controlled transfer of negative thermal energy between a negative thermal energy store (2,2a,2b) and a cold storage enclosure (10) in which the transfer of negative thermal energy between the upper store (2,2a,2b) and the lower enclosure (10) separated by an insulating wall (3a), is effected by a thermal tube or heat duct made of material which is a good heat conductor and containing, under vacuum, a heat-exchanging fluid, characterised in that the heat duct comprises an exchange and control plate (7) disposed in the enclosure (10), below the store (2,2a,2b) and close to but not in contact with the insulating wall (3a) separating the store and the enclosure, this plate (7) being provided with a winding internal system (6) for the heat-exchanging fluid and, on one side, with at least one collector tube (5,5a) communicating with the aforementioned system and penetrating into the negative thermal energy store (2,2a,2b) through a passage (4) formed in the insulating wall (3a) and being mounted so as to oscillate about a transverse horizontal axis between two positions disposed to either side of the horizontal plane, namely an exchange position (A), in which it is downwardly inclined from the collector tube, and a stabilisation position (B), in which it is upwardly inclined from the collector tube (5,5a), the plate (7) also being connected, by its side opposed to that having the collector tube (5,5a), to motor means (11 and 9,28,28a) controlling its oscillation to either side of the horizontal plane as a function of the temperature within the enclosure (10).
    2. A device according to claim 1, characterised in that the exchange and control plate (7) forms, with respect to the horizontal, and when it is in the exchange position (A), an angle of at least 3°.
    3. A device according to any one of claims 1 and 2, characterised in that the collector tube (5), which is rigid and joined to the plate (7), has at its free end an insulating plug (8) adapted, when the plate is in the stabilisation position (B), to close the communication passage (4) between the store (2) and the storage enclosure (10) in order to cut off any heat exchange with the store.
    4. A device according to any one of claims 1 and 2, characterised in that the collector tube (5a) is constituted by a resiliently longitudinally deformable tubular body, extending in sealed manner through the passage (4) in the insulating wall, and of which the end located in the store is connected to the heat-exchanging fluid system (26) of a transfer plate (27) which, similar to the exchange and control plate (7) with which it forms a single heat duct, is disposed on the base of the store (2,2a,2b), in a fixed manner, and is downwardly inclined towards the collector tube (5a).
    5. A device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the motor means are constituted by an electro-magnet supplied by batteries (22) and of which the supply is controlled by a thermostat (9) disposed within the storage enclosure (10).
    6. A device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the motor means are constituted by an electric motor (11) connected to an endless screw (21) cooperating with a nut joined to the plate (7), this motor being supplied by batteries (22) under the control of a thermostat (9) disposed in the storage enclosure (10).
    7. A device according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the motor means are constituted by a bar (28,28a) of heat conducting material having a high coefficient of expansion, of which one end is fixed against one of the walls of the enclosure (10), and of which the other end comes into contact with the plate (7), directly or by means of an angle-change drive.
    8. A device according to claim 7, characterised in that the bar (28a) is disposed horizontally below the exchange plate (7), between this plate and a protective grill, and its free end comes to bear against a lever (31) actuating a finger (32) projecting vertically towards the bottom of the plate (7).
    9. A device according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the negative thermal energy store (2a) contains a fluid (35) which freezes at a temperature lower than the storage temperature in the enclosure (10), and a freezing coil (38), the two ends (38a,38b) of this coil passing through one of the insulating walls of the store (2a), being provided with connections (39a,39b) for connection to the inlet (46a) and outlet (46b) conduits of a cooling unit (40) ensuring the cooling of the refrigerant fluid (44) contained in the coil (38) to a temperature lower than the freezing temperature of the fluid (35) contained in the store (2a).
    EP95933455A 1994-09-30 1995-09-29 Device for the controlled transfer of cold from a cold source to a cooling enclosure Expired - Lifetime EP0781394B1 (en)

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    EP0781394A1 EP0781394A1 (en) 1997-07-02
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