EP1184633A1 - Tunnel cryogénique de réfrigération de produits, notamment alimentaires - Google Patents

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EP1184633A1
EP1184633A1 EP01402227A EP01402227A EP1184633A1 EP 1184633 A1 EP1184633 A1 EP 1184633A1 EP 01402227 A EP01402227 A EP 01402227A EP 01402227 A EP01402227 A EP 01402227A EP 1184633 A1 EP1184633 A1 EP 1184633A1
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EP
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tunnel
fan
products
rotation
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EP01402227A
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Robert Taylor
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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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
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • 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
    • F25D13/00—Stationary devices, e.g. cold-rooms
    • F25D13/06—Stationary devices, e.g. cold-rooms with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • F25D13/067—Stationary devices, e.g. cold-rooms with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space with circulation of gaseous cooling fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F9/00—Use of air currents for screening, e.g. air curtains

Definitions

  • the present invention relates to a cryogenic tunnel of refrigeration of products, in particular food.
  • Tunnels of this type generally include a carpet horizontal product conveyor and means for blowing gas cold on them and to limit the exit of cold gas from the tunnel and / or the entry outside gas in the tunnel.
  • centrifugal blowers have the disadvantage of tend to move light products on the conveyor belt. In addition, they produce fluxes localized and are difficult to clean.
  • the invention aims to equip the cryogenic tunnel with means for controlling the circulation of cold gas not having these disadvantages.
  • the cryogenic tunnel comprises at minus a fan, arranged above the carpet, the blades of which extend transversely to the mat over substantially the entire width of this latest.
  • the fan has two to six radial blades whose axis of rotation is substantially perpendicular to the longitudinal direction of advancement of the belt and parallel to the latter.
  • the fan is equipped with a small number of blades, but which extend almost across the width of the mat, and rotates at a speed adapted so as not to dissipate excessive energy on the products moving.
  • the cold gas is thus gently displaced over the entire carpet surface, with no area of strong suction or strong blowing which could cause unwanted swirls of hot or cold gas, or cause product movement on the carpet.
  • This fan creates an increased heat transfer zone thanks to the action of its fins and effectively opposes the exit of cold gas from the tunnel.
  • the single figure is a schematic perspective view of a fan placed above a conveyor belt in a cryogenic tunnel according to the invention.
  • the cryogenic tunnel partially shown in the drawing is intended for the refrigeration of products, in particular food, not represented.
  • This tunnel includes a horizontal conveyor belt 1 supporting products to be refrigerated, driven in a manner known per se by means not shown.
  • the tunnel includes two fans 2, only one of which has been shown in the drawing, arranged above the conveyor belt 1 at longitudinally spaced suitable locations, for example at opposite ends of the tunnel.
  • Each fan 2 extends transversely over substantially the entire width of the mat 1, and comprises a small number of blades or radial fins 3, namely four in the example shown. This number may vary, preferably being between two and six.
  • the axis of rotation XX of the blades 3 of the fan 2 is substantially perpendicular to the longitudinal direction F of advancement of the carpet 1 and parallel to the latter.
  • the longitudinal advancement direction F of carpet 1 being oriented to the left in the appended figure, each fan 2 rotates around the XX axis clockwise, i.e. it blows cold gas on the products placed on the belt 1 in their direction F of advancement, or co-current.
  • each fan 2 is suitably adjusted, for example by means of a variable speed drive, so that it does not generate too much energy, in particular to avoid to move light products on the belt 1.
  • This speed of rotation is adjusted so that the corresponding blowing energy is very significantly lower than that of the centrifugal blowers used in the prior art.
  • each fan 2 can be reversed.
  • the downstream fan can blow co-current while the upstream fan 2 is rotated in the opposite direction to help keep the tunnel free of any unwanted air introduction during periods of low production.
  • the speed of rotation of fans 2 can be regulated automatically, for example by means of a system temperature control at the exit of the tunnel.
  • Fans 2 can be arranged inside covers suitably mounted in the tunnel; it is also possible to conform in hollow cylindrical sector, in particular in half-cylinder, the part upper of the thermally insulating tunnel to partially house the fans including their upper half.
  • the corresponding section of the tunnel can be a thermal expansion-contraction joint.

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Abstract

Tunnel cryogénique de réfrigération de produits, notamment alimentaires, comprenant un tapis horizontal convoyeur (1) des produits ainsi que des moyens pour souffler un gaz froid sur ceux-ci et pour limiter la sortie du gaz froid du tunnel et/ou l'entrée de gaz extérieur dans le tunnel .Le tunnel comprend au moins un ventilateur (2), disposé au-dessus du tapis convoyeur, dont les pales s'étendent transversalement par rapport au tapis sur sensiblement toute la largeur de ce dernier.

Description

La présente invention a pour objet un tunnel cryogénique de réfrigération de produits notamment alimentaires.
Les tunnels de ce type comprennent généralement un tapis horizontal convoyeur des produits ainsi que des moyens pour souffler un gaz froid sur ceux-ci et pour limiter la sortie du gaz froid du tunnel et/ou l'entrée de gaz extérieur dans le tunnel.
En effet il convient d'empêcher la sortie naturelle du gaz froid du tunnel et donc de rediriger l'air froid vers l'intérieur du tunnel, afin de récupérer une énergie de transfert thermique.
Cette recirculation de l'air froid a donc pour but d'améliorer le coefficient de transfert thermique, mais ne doit pas nécessiter l'adjonction d'une énergie mécanique excessive au système de circulation gazeuse. En effet il importe que les produits légers en déplacement sur le tapis convoyeur ne puissent pas être déviés de leurs trajectoires par la mise en oeuvre de ces moyens de réorientation du gaz froid. Enfin il convient également d'empêcher la formation de givre dans le tunnel, qui pourrait être provoquée par introduction d'air humide extérieur se mélangeant dans le tunnel avec l'air froid sortant. Une telle formation de givre est indésirable car elle augmente la dépense énergétique nécessaire.
Il est donc important d'empêcher l'entrée d'air humide depuis l'extérieur du tunnel.
Pour résoudre ce problème on a jusqu'à présent proposé différentes solutions, notamment les suivantes : inclinaison du tunnel pour aider l'air froid, lourd, à se déplacer par gravité dans une direction contrôlée, utilisation de plaques déflectrices du gaz ou de volets d'aération en regard de ventilateurs, utilisation de souffleurs centrifuges et de tuyauteries pour aspirer le gaz et le souffler dans la direction souhaitée, ces dispositifs étant rendus bidirectionnels par la mise en oeuvre de chicanes mécaniques.
Les systèmes qui se sont révélés les plus satisfaisants sont les souffleurs centrifuges, mais ils présentent l'inconvénient de tendre à déplacer les produits légers sur le tapis convoyeur. De plus ils produisent des flux localisés et sont difficiles à nettoyer.
L'invention a pour but d'équiper le tunnel cryogénique de moyens de commande de la circulation du gaz froid ne présentant pas ces inconvénients.
Conformément à l'invention, le tunnel cryogénique comprend au moins un ventilateur, disposé au dessus du tapis, dont les pales s'étendent transversalement par rapport au tapis sur sensiblement toute la largeur de ce dernier.
Suivant un mode de réalisation préférentiel, le ventilateur comporte deux à six pales radiales dont l'axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale d'avancement du tapis et parallèle à ce dernier.
Ainsi le ventilateur est équipé d'un faible nombre de pales, mais qui s'étendent pratiquement sur toute la largeur du tapis, et tourne à une vitesse adaptée pour ne pas dissiper une énergie excessive sur les produits en déplacement. Le gaz froid est ainsi déplacé doucement sur la totalité de la surface du tapis, sans zone de forte aspiration ou de fort soufflage qui pourrait provoquer des tourbillons indésirables de gaz chaud ou froid, ou provoquer des déplacements des produits sur le tapis. Ce ventilateur crée une zone de transfert thermique accru grâce à l'action de ses ailettes et s'oppose efficacement à la sortie de gaz froid du tunnel.
Le tunnel peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • le ventilateur comporte des pales radiales dont l'axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale d'avancement du tapis et parallèle à ce dernier.
  • le ventilateur comporte deux à six pales.
  • le tunnel comprend des moyens d'inversion du sens de rotation du ventilateur.
  • le tunnel comprend des moyens de variation de la vitesse de rotation du ventilateur.
  • le tunnel comprend au moins deux ventilateurs tels que définis, disposés en des emplacements longitudinalement espacés du tunnel.
  • chaque ventilateur est disposé au voisinage d'une extrémité du tunnel.
L'invention sera maintenant décrite en référence au dessin annexé qui en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure unique est une vue en perspective schématique d'un ventilateur disposé au-dessus d'un tapis convoyeur d'un tunnel cryogénique conformément à l'invention.
Le tunnel cryogénique partiellement représenté au dessin, est destiné à la réfrigération de produits, notamment alimentaires, non représentés.
Ce tunnel comprend un tapis horizontal convoyeur 1 supportant les produits à réfrigérer, entraíné de façon connue en soi par des moyens non représentés. Le tunnel comprend deux ventilateurs 2, dont un seul a été représenté au dessin, disposés au-dessus du tapis convoyeur 1 à des emplacements appropriés longitudinalement espacés, par exemple aux extrémités opposées du tunnel. Chaque ventilateur 2 s'étend transversalement sur sensiblement toute la largeur du tapis 1, et comporte un faible nombre de pales ou ailettes radiales 3, à savoir quatre dans l'exemple d'exécution représenté. Ce nombre peut varier, en étant de préférence compris entre deux et six.
L'axe de rotation XX des pales 3 du ventilateur 2 est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale F d'avancement du tapis 1 et parallèle à ce dernier. La direction d'avancement longitudinal F du tapis 1 étant orientée vers la gauche sur la figure annexée, chaque ventilateur 2 tourne autour de l'axe XX dans le sens horaire, c'est à dire qu'il souffle du gaz froid sur les produits disposés sur le tapis 1 dans leur direction F d'avancement, soit à co-courant.
La vitesse de rotation de chaque ventilateur 2 est convenablement ajustée, par exemple au moyen d'un variateur de vitesse, afin qu'il ne génère pas une énergie trop importante, notamment pour éviter de déplacer des produits légers sur le tapis 1. Cette vitesse de rotation est réglée de manière que l'énergie de soufflage correspondante soit très largement inférieure à celle des souffleurs centrifuges utilisés dans la technique antérieure.
Le sens de rotation de chaque ventilateur 2 peut être inversé. En particulier, le ventilateur aval peut souffler à co-courant tandis que le ventilateur 2 amont est mis en rotation dans le sens opposé, afin d'aider à maintenir le tunnel exempt de toute introduction d'air non désirée durant des périodes de faible production. La vitesse de rotation des ventilateurs 2 peut être régulée de manière automatique, par exemple au moyen d'un système de contrôle de la température à la sortie du tunnel.
Les ventilateurs 2 peuvent être disposés à l'intérieur de capots convenablement montés dans le tunnel; il est également possible de conformer en secteur cylindrique creux, notamment en demi-cylindre, la partie supérieure du tunnel thermiquement isolante pour loger partiellement les ventilateurs notamment leur moitié supérieure. La section correspondante du tunnel peut constituer un joint thermique d'expansion-contraction.

Claims (6)

  1. Tunnel cryogénique de réfrigération de produits, notamment alimentaires, comprenant un tapis horizontal convoyeur (1) des produits, ainsi que des moyens pour souffler un gaz froid sur ceux-ci et pour limiter la sortie du gaz froid du tunnel et/ou l'entrée de gaz extérieur dans le tunnel, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur (2), disposé au dessus du tapis convoyeur, muni de pales, radiales (3), s'étendant transversalement par rapport au tapis sur sensiblement toute la largeur de ce dernier, pales dont l'axe de rotation (XX) est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale d'avancement du tapis (1) et parallèle à ce dernier.
  2. Tunnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur (2) comporte deux à six pales.
  3. Tunnel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'inversion du sens de rotation du ventilateur (2).
  4. Tunnel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de variation de la vitesse de rotation du ventilateur (2).
  5. Tunnel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ventilateurs (2) tels que définis, disposés en des emplacements longitudinalement espacés du tunnel.
  6. Tunnel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ventilateur est disposé au voisinage d'une extrémité du tunnel.
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