EP2870029A1 - Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses - Google Patents

Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses

Info

Publication number
EP2870029A1
EP2870029A1 EP13731409.2A EP13731409A EP2870029A1 EP 2870029 A1 EP2870029 A1 EP 2870029A1 EP 13731409 A EP13731409 A EP 13731409A EP 2870029 A1 EP2870029 A1 EP 2870029A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
air
heating
heating system
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13731409.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jonathan Macron
Celso Zerbinatti
Dominique Jouvaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Publication of EP2870029A1 publication Critical patent/EP2870029A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60PVEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/20Refrigerated goods vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00014Combined heating, ventilating, or cooling devices for load cargos on load transporting vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H1/2203Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2212Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3202Cooling devices using evaporation, i.e. not including a compressor, e.g. involving fuel or water evaporation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/003Arrangement or mounting of control or safety devices for movable devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/105Movable containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2293Integration into other parts of a vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/31Low ambient temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/04Preventing the formation of frost or condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/02Refrigerators including a heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/12Sensors measuring the inside temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/14Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

Definitions

  • the present invention relates to the field of transport and distribution of thermosensitive products, such as pharmaceuticals and foodstuffs.
  • thermosensitive products such as pharmaceuticals and foodstuffs.
  • the cold necessary to maintain the temperature of the products is provided mainly by two different technologies:
  • cryogenic groups operating in an open loop and implementing a direct or indirect injection of cryogenic fluids into the space containing the products, and in particular of liquid nitrogen.
  • the present invention is more particularly concerned with so-called indirect injection cryogenic solutions (in this industrial environment, "CTI” solutions are referred to as “indirect” solutions).
  • CTI indirect injection cryogenic solutions
  • the cryogenic fluid 0 is conveyed from a cryogenic tank on board the refrigerated truck (generally below the truck) to one or more heat exchangers located inside the cold room or chambers of the truck, exchangers provided with air circulation means. These exchangers allow the cooling of the air internal to the chamber storing the 5 products, air surrounding the exchangers, to the desired temperature.
  • the heat extracted from the air allows, first of all, a complete evaporation of the cryogenic fluid flowing in the exchanger, then an increase in its temperature to a temperature close to that of the chamber.
  • the cryogenic fluid exiting the exchanger is then discharged to the outside after ceding a maximum of cooling energy.
  • This indirect injection technology is particularly easy and effective if the temperature outside the truck (ambient) is higher than the desired set temperature (typically in the case of transporting frozen goods). However, if you want to transport "fresh" goods (eg plants or flowers), and the outside temperature is very negative (winter period in Europe, in the Nordic countries, in Canada etc.), it becomes very difficult or impossible to effectively regulate such a solution for indirect injection of a cryogenic fluid. A contribution of "heating" is therefore essential.
  • Such refrigerated transports whether they operate in mechanical cooling or by indirect injection (“CTI") of a cryogenic fluid, equipped with heating solution to be used under such conditions of extreme outside temperatures, were then proposed on the market, especially in the countries mentioned above, whether to heat at times the room where are stored products or to heat the driver's cabin for comfort.
  • CTI indirect injection
  • the present invention wishes to propose an optimized heating technical solution with regard to the following aspects: the location of the heating in the storage chamber (s), ie its integration into the chambers and its physical interface with the means operating the indirect injection of the cryogen;
  • the present invention provides a configuration and operation where:
  • the heating means is located in the cold room considered in a place where the fan or fans of the indirect injection cooling can brew the hot air produced by the heating means ie where it is possible to blow all or part of the hot air in the suction of the cooling system fan (s);
  • the invention thus relates to a vehicle for transporting thermosensitive products in a refrigerated truck, of the so-called "indirect injection” type, truck equipped with:
  • a reserve of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen
  • a main heat exchanger system in which the cryogenic fluid circulates, as well as an air circulation system, for example of the type of fans, able to put the air inside the chamber in contact with the cold walls of the main heat exchanger,
  • the truck furthermore comprising a heating system capable of heating the internal air in at least one of the storage chambers, a heating system which comprises at least one hot air blowing fan internal to the said at least one chamber, of which one wishes to heat the internal air, characterized in that the positioning of the hot air brewing fan within said at least one chamber is such as to blow hot air in the suction of the or some of the cold production fans.
  • hot air ventilation fan "heating heat exchanger”
  • the hot air is blown into the suction of the cooling fan or fans. the hot air is blown into an area of the chamber where the air velocity vector, door closed, is not zero.
  • the heating system is m en route open doors (for example during an opening of doors intervening to load a commodity) the heating then counteract a potential entrance d very cold air from the outside.
  • a / the heating system is a hot water heater type system, of the type where air to be heated, coming from outside and / or inside the chamber, is blown, using the said hot air brewing fan, through a heating heat exchanger located preferentially inside the chamber, heating heat exchanger fed by hot water produced by a boiler located on the vehicle to the outside the room.
  • the water exchanger could be located in a gallery or technical duct of the truck ie in the bulges of the walls. .
  • the heating system is an "air heating" type system, where hot air, produced by a boiler located on the vehicle outside the chamber, is blown inside the chamber. using the said brewing fan.
  • the heating system is an "air heating” type system, where hot air is blown inside the chamber using the so-called mixing fan, the heat source for heating the blown air in the room being, according to this embodiment, linked to the engine of the truck.
  • the recovered heat comes for example from the engine cooling circuits, themselves using a heat transfer liquid.
  • CTI CTI
  • the invention also relates to a method for transporting thermosensitive products in refrigerated trucks, of the so-called "indirect injection" type where the truck is provided with:
  • a reserve of a cryogenic fluid such as liquid nitrogen
  • an air circulation system for example of the fan type, capable of bringing the internal air of the chamber into contact with the cold walls of the main heat exchanger system
  • the truck further comprising a heating system adapted to heat the internal air to at least one of the chambers, heating system which comprises a fan for stirring hot air internal to said at least one chamber which is desired to heat the internal air,
  • the method being characterized in that on the basis of taking into account one or more events, the heating system is started by blowing hot air into the suction of one or more of the cooling fans.
  • the invention may be used to adopt the following or more of the following technical characteristics:
  • a / the heating system is a hot water heater type system, where air to be heated, coming from outside and / or inside the chamber, is blown, using said fan hot air mixing, through a heating heat exchanger located preferentially inside the chamber which is desired to heat the internal air, heat exchanger heating imentated by hot water produ ite by a boiler located on the vehicle outside the chamber, and on the basis of said taking into account of one or more events, the heating system is started as follows:
  • Hot water produced by the boiler is admitted into the heating heat exchanger, said hot air blowing fan is put into operation in order to bring the internal (or external) air into contact with the walls of the heating exchanger, all or part of the heated air being supplied to the chamber; in the suction of one or more of the cooling fans present in the chamber.
  • the heating system is an "air" type system, where hot air, produced by a boiler located on the vehicle outside the chamber, is blown inside the chamber. using said stirring fan, and on the basis of said taking into account of one or more events, the heating system is started as follows:
  • a temperature sensor outside the vehicle has detected that it is lower than a set temperature inside the chamber
  • a temperature sensor internal to the chamber has detected that it is lower than a set temperature inside the chamber.
  • the heating system is started semi-automatically by the intervention of the driver of the vehicle, who, in response to a warning signal to detect at least one of the following events, authorizes the start up of the heating system:
  • a temperature sensor outside the vehicle has detected that it is lower than a set temperature inside the chamber
  • a temperature sensor internal to the chamber has detected that it is lower than a set temperature inside the chamber.
  • F / it has a cold production management and control unit, able to regulate the internal temperature Tj nt to the chamber to a set value T con s by ordering a closure or opening or the degree of such opening / closing, one or valves supplying cryogenic fluid to the main heat exchanger system (cold production), and it is implemented that the management / control of the cold production and the heating system are interfaced in the following way: the management unit and control of the cold production is able, when said start of the heating system, to put in operation or keep in operation the air circulation system of the production of cold while closing the valve (s) supplying the cryogenic cooling system with the cold production heat exchanger.
  • G / it has a cold production management and control unit, able to regulate the internal temperature Tj nt to the chamber to a set value T con s by ordering a closure or opening or the degree of such opening / closing, of one or more valves supplying fluid cryogenic cold production heat exchanger system, and it implements the fact that the management / control of the cold production and the heating system are interfaced as follows:
  • the management and control unit is able to control one or more of the following elements:
  • the amount of air sent to the cold-generating exchangers for example by varying the speed of the cold-generating fan (s), and / or by varying the speed of the hot-air fan (s) .
  • the heating system being a type system
  • ⁇ a ir where hot air, produced by a boiler located on the vehicle outside the chamber, is blown inside the truck. e) the temperature of the water in the heating heat exchanger when the heating system is a hot water heater type system, for example by acting on the power of the boiler and / or by acting on the flow rate of water supplying the heating heat exchanger.
  • the regulation of the internal temperature Tj nt to the chamber to a set value T con s also takes into account one or more of the said elements a) to e).
  • FIG. 1 is a partial schematic view of a device supplying a transport truck according to the prior art.
  • FIG. 2 gives the detail of an example of an internal box to a transport truck (in partial side view), here comprising two product storage chambers (for example a chamber for fresh products and another chamber for products). frozen), and in particular to better visualize the operation of the exchangers and the position of the ventilation systems for the production of cold, for the mode exemplified here.
  • FIG. 3 provides another example of an inner box to a transport truck (in partial view from above), here comprising two product storage chambers (for example a chamber for fresh products and another chamber for frozen products). , the two chambers being here organized in longitudinal symmetry.
  • Figures 4 and 5 illustrate by partial schematic views of the embodiments according to the invention, respectively in the case of a water heater and in the case of air heating.
  • FIG. 1 makes it possible to illustrate in a simple and clear manner the current operation of such refrigerated transport using an indirect injection (CTI), and in particular the operation of the digital valves which are currently present at the entrance to the circuit (upstream of the exchangers ) and at the output of the circuit (downstream of the exchangers).
  • CTI indirect injection
  • the regulation of the quantity of cryogen, for example of liquid nitrogen, supplying such a CTI process is typically done today using at least two valves all or nothing (TOR) 1 and 6, an input and an output, the method then comprises at least the following elements, seen in the following order:
  • a 1 normally closed input digital valve 1 which allows the supply of cryogen, for example nitrogen, of the circuit;
  • evaporators 3 heat exchangers
  • clarinet 4 for collecting the nitrogen gas leaving the exchangers
  • a temperature sensor (T1) controls the opening and closing of the digital input valve 1; it is located for example at the entrance of the air path in the exchangers and measures the air temperature of the chamber before cooling in the exchangers. Other positions of the T1 probe are of course possible (in the internal atmosphere in the heart of the storage chamber, or in the cold gases leaving the exchanger considered due to the action of ventilation).
  • a new supply circuit comprising, for example, a normally closed input digital valve, heat exchangers, a normally open digital output valve, etc. (an example of a two-chamber and position of the temperature probes is shown in Figure 2 attached).
  • the operation of the CTI process in this discrete mode is typically the following: when the measured temperature T1 is greater than the set temperature, the inlet valve 1 opens (the outlet valve 6 is already open by default) thus allowing the supply of exchangers in cryogen. The liquid nitrogen transforming into gas releases frigories which are absorbed by the air in contact with these exchangers. The fans recover this cooled air to circulate it in the room. Nitrogen gas is then released outside the chamber into the surrounding atmosphere. When the measured temperature T1 reaches the set temperature, the inlet valve 1 opens (the outlet valve 6 is already open by default) thus allowing the supply of exchangers in cryogen. The liquid nitrogen transforming into gas releases frigories which are absorbed by the air in contact with these exchangers. The fans recover this cooled air to circulate it in the room. Nitrogen gas is then released outside the chamber into the surrounding atmosphere. When the measured temperature T1 reaches the set temperature, the inlet valve
  • valve 1 closes, thus stopping the supply of the exchangers in cryogen and thus the cooling of the air internal to the chamber.
  • the reduction of the temperature of the chamber and its maintenance are obtained by opening and closing cycles of the valve 1.
  • the frequency and duration of opening of the valve 1 will be higher during the rapid descent phase than during the control / regulation phase.
  • FIG. 2 makes it possible to better visualize the detail of an example of an internal box to a transport truck (in view of side), here comprising two product storage chambers (for example a room for fresh products and a storage room). other room for frozen products), and allowing frozen), and in particular to better visualize the positioning of heat exchangers and ventilation systems, for the mode exemplified here.
  • each chamber For each chamber here, upstream of a normally closed (“NC") input digital valve, each chamber is provided with heat exchangers 3 (vertical on the side of the chamber for chamber 1, horizontal at the top for the chamber 2), where the cryogen circulates from the tank N2 located under the truck, the gas flows obtained at the outlet of each chamber are sent to a collection pipe, provided here with a single output digital valve normally open (“NO").
  • NC normally closed
  • NO single output digital valve normally open
  • each chamber there is a temperature sensor (T1) which manages the opening and closing of each digital input valve; and which is located:
  • the probe thus measuring the temperature of the the air in the chamber before cooling in the exchangers;
  • Figures 4 and 5 then illustrate by partial schematic views of the embodiments according to the invention, respectively in the case of a water heater and in the case of air heating.
  • Figures 4 and 5 are elaborated on a basis of Figure 2, which has been simplified to include the essential elements for understanding the modes of the invention illustrated herein, without affecting the readability of the figures.
  • Figure 4 the following elements: -
  • a fuel tank 30 in this case there is provided an "additional" reservoir but could also, without departing from the scope of the present invention, make a stitch on the vehicle tank;
  • expansion tank 32 With this tank 30 is fed (line 33) in fuel a boiler 31, which supplies hot water (line 34) an expansion tank 32 most often present on this type of water heating system.
  • This concept of expansion vessel is also well known to the person skilled in the art: with or without water (if it is devoid of membrane it is then traditionally located at the top of the water circuit), it holds the role of both a water tank and participates in the regulation of the pressure in the water circuit. It is here preferentially positioned on the front face, in the environment of the boiler.
  • the hot water heater is a generator that blows hot air into a space, a room.
  • This heating system uses the principle of forced convection.
  • the air to be heated comes from inside or outside the room, or from a mixture of these two sources.
  • This air passes through an exchanger which is fed with hot water produced by a boiler, boiler operating for example with natural gas.
  • the hot water produced by the boiler is therefore directed to a water / air heat exchanger, which is associated with a ventilation system, the heat exchanger thus transmits the heat of the hot water to the air which is then blown into the room through to the fan.
  • these are the essential elements to this operation that we find in this figure 3.
  • a ventilation system 36 facing each of the exchangers 35, there is a ventilation system 36, hot air mixing, suitable, according to the invention, and its very advantageous positioning, to blow air heat that surrounds the exchanger 35 in the suction of the fan 21 or cold production.
  • Figure 5 illustrates an embodiment of the invention which uses an air heater, where hot air, produced by a boiler located on the vehicle outside the chamber, is blown to the outside. inside of the chamber considered with the aid of a brewing fan. And we therefore recognize in this figure 4:
  • a boiler 41 which produces hot air and supplies hot air (lines 43 and 44), with one (or at least one) of the ventilation system 45 present in the furnace 41, is fed (line 42) with fuel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Un procédé et un dispositif de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, du type à injection indirecte d'un fluide cryogénique dans un système d'échangeur thermique (3) interne à la (ou les) chambre(s) (20) de stockage des produits, le camion comprenant de plus un système de chauffage (30, 31, 32, 35, 36) apte à chauffer l'air interne à au moins une des chambres, remarquable en ce que la production de froid et le système de chauffage sont interfacés, tant dans leur positionnement dans la chambre que dans leur fonctionnement.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TRANSPORT REFRIGERE UTILISANT UNE INJECTION INDIRECTE D'UN LIQUIDE CRYOGENIQUE ET APPORTANT UNE SOLUTION DE MAINTIEN EN TEMPERATURE DANS LE CAS DES TEMPERATURES
EXTERIEURES TRES BASSES
5
La présente invention concerne le domaine du transport et de la distribution de produits thermosensibles, tels les produits pharmaceutiques et les denrées alimentaires. Dans ce domaine, le froid nécessaire au maintien en température des produits est fourni principalement par deux technologies 0 différentes :
- les groupes frigorifiques à compression mécanique de vapeur fonctionnant en boucle fermée ;
- les groupes cryogéniques fonctionnant en boucle ouverte et mettant en œuvre une injection directe ou indirecte de fluides cryogéniques dans 5 l'espace comportant les produits, et en particulier d'azote liquide.
La présente invention s'intéresse plus particulièrement aux solutions cryogéniques dites à injection indirecte (on parle dans ce milieu industriel de solutions « CTI » pour « indirecte »). Dans de telles solutions, le fluide 0 cryogénique est acheminé depuis un réservoir cryogénique embarqué sur le camion frigorifique (en général en dessous du camion) jusqu'à un ou plusieurs échangeurs thermiques situés à l'intérieur de la ou les chambres froides du camion, échangeurs munis de moyens de circulation d'air. Ces échangeurs permettent le refroidissement d e l'air interne à la chambre stockant les 5 produits, air environnant les échangeurs, à la température désirée.
La chaleur extraite de l'air permet, tout d'abord, une évaporation complète du fluide cryogénique circulant dans l'échangeur, puis une élévation de sa température jusqu'à une température proche de celle de l'enceinte. Le fluide cryogénique en sortie d'échangeur est alors rejeté à l'extérieur après 0 avoir cédé un maximum d'énergie de refroidissement. Cette technologie d'injection indirecte se révèle tout particulièrement aisée et efficace si la température extérieure au camion (ambiante) est supérieure à la température de consigne souhaitée (typiquement dans le cas du transport de marchandises surgelées). Cependant, dans le cas où l'on souhaite transporter des marchandises "fraîches" (par exemple des végétaux ou encore des fleurs), et que la température extérieure est très négative (période d'hiver en Europe, dans les pays nordiques, au Canada etc .), il devient très difficile voire impossible de réguler efficacement une telle solution d'injection indirecte d'un fluide cryogénique. Un apport de « chauffage" est donc indispensable.
De tels transports frigorifiques, qu'ils fonctionnent en froid mécanique ou en injection indirecte (« CTI ») d'un fluide cryogénique, munis de solution de chauffage à mettre en œuvre dans de telles conditions de températures extérieures extrêmes ont alors été proposés sur le marché, notamment dans les pays ci-dessus évoqués, que ce soit pour chauffer à certains moments la chambre où sont stockés les produits ou que ce soit pour chauffer la cabine du conducteur pour son confort.
On peut notamment citer les solutions suivantes :
- souffler de l'air chaud, notamment dans la cabine du conducteur ;
- des systèmes de chauffage diesel utilisant un circuit fermé d'eau ;
- des solutions proposées par les transporteurs mettant en œuvre une technologie de « froid mécanique », produisant de la chaleur en utilisant tout simplement le compresseur du système frigorifique en le faisant fonctionner « à l'envers ». Ce système permet en effet d'éviter de geler une marchandise fraîche mais certainement pas de maintenir avec précision la température autour d'une consigne.
On le constate ainsi, des solutions de chauffage existent dans cette industrie du transport ce n'est pas contestable, mais la présente invention souhaite proposer une solution technique de chauffage optimisée quant aux aspects suivants : - la localisation du chauffage dans la ou les chambres de stockage i.e son intégration dans les chambres et son interfaçage physique avec les moyens opérant l'injection indirecte du cryogène ;
- le pilotage/la régulation du chauffage et la façon dont ce pilotage va interagir avec la régulation du refroid issement par injection indirecte traditionnellement présente sur de tels camions.
En effet, de façon bien connue de l'homme du métier, des solutions existent aujourd'hui sur de tels transports en injection indirecte pour contrôler la température de l'air interne à la caisse stockant les produits transportés, principalement selon d es a lgorith mes de com mande de l'ouverture/fermeture des vannes d'alimentation des échangeurs en cryogène.
Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la présente invention propose une configuration et un fonctionnement où :
- le moyen de chauffage est local isé dans la chambre froide considérée en un endroit où le ou les ventilateurs du refroidissement par injection ind irecte peuvent brasser l'air chaud prod u it par le moyen de chauffage i.e où l'on peut souffler tout ou partie de l'air chaud dans l'aspiration du ou des ventilateurs du système de production de froid ;
- et où préférentiellement, la régulation du fonctionnement du moyen de chauffage et la régulation du refroidissement par injection indirecte coopèrent, interagissent.
L'invention concerne alors un véhicule de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, de type dit « à injection indirecte », camion muni :
- d'au moins une chambre de stockage des produits,
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide,
- d'un système d'échangeur thermique principal dans lequel circule le fluide cryogénique, - ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de l'échangeur thermique principal,
- le camion comprenant de plus un système de chauffage apte à chauffer l'air interne à au moins une des chambres de stockage, système de chauffage qui comprend au moins un ventilateur de brassage d'air chaud interne à ladite au moins une chambre dont on souhaite chauffer l'air interne, se caractérisant en ce que le positionnement du ventilateur de brassage d'air chaud au sein de ladite au moins une chambre est tel qu'il permet de souffler de l'air chaud dans l'aspiration du ou de certains des ventilateurs de production de froid.
On parlera dans ce qui suit de système d'échangeur thermique principal, ou encore de système d'échangeur thermique de production de froid, de ventilateurs de production de froid, pour distinguer ces moyens des moyens d'échange thermique et de ventilation qui concernent la fonction « chauffage » (« ventilate u r d e b ra ss age d'air chaud », « échangeur thermique de chauffage »...). Selon un des modes de mise en œuvre de l'invention, préféré selon l'invention, on doit entendre, par le fait que l'on souffle de l'air chaud dans l'aspiration du ou des ventilateurs de production de froid, que l'air chaud est soufflé dans une zone de la chambre où le vecteur vitesse de l'air, porte fermée, n'est pas nul.
Selon un autre des modes de mise en œuvre de l'invention, le système de chauffage est m is en route portes ouvertes (par exemple lors d'une ouverture de portes intervenant pour charger une marchandise) le chauffage venant alors contrer une entrée potentielle d'air très froid en provenance de l'extérieur.
L'invention pourra par ailleurs adopter l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes : A/ le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, du type où de l'air à réchauffer, provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de la chambre, est soufflé, à l'aide du dit ventilateur de brassage d'air chaud, au travers d'un échangeur thermique de chauffage situé préférentiellement à l'intérieur de la chambre, échangeur thermique de chauffage alimenté par de l'eau chaude produite par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre.
On préfère en effet situer l'échangeur à eau à l'intérieur de la chambre considérée mais selon un mode alternatif de mise en œuvre, on pourrait situer l'échangeur à eau dans une galerie ou gaine technique du camion i.e dans les renflements des parois.
B/ le système de chauffage est un système de type « chauffage à air », où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur de brassage.
Cl le système de chauffage est un système de type « chauffage à air », où de l'air chaud est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur de brassage, la source de chaleur permettant de chauffer l'air soufflé dans la chambre étant, selon ce mode de réalisation, liée au moteur du camion.
La chaleur récupérée provient par exemple des circuits de refroidissement du moteur, eux-mêmes utilisant un liquide caloporteur.
On peut alors adopter l'une des deux solutions suivantes :
- Prolonger le circuit de ce fluide jusqu'au système d'échangeur thermique principal dans lequel circule le fluide cryogénique 'échangeur
(CTI), avec éventuellement l'intervention d'une pompe ;
- Instal ler un échangeur l iqu ide/l iq u ide ou l iqu ide/air pour récupérer cette chaleur et ensuite la convoyer dans la chambre (via par exemple un air chaud soufflé ou un échangeur à eau). L'invention concerne également un procédé de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, du type dit « à injection indirecte » où le camion est muni :
- d'au moins une chambre de stockage des produits,
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide,
- d'un système d'échangeur thermique principal dans lequel circule le fluide cryogénique,
- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides du système d'échangeur thermique principal,
- le camion comprenant de plus un système de chauffage apte à chauffer l'air interne à au moins une des chambres, système de chauffage qui comprend un ventilateur de brassage d'air chaud interne à ladite au moins une chambre dont on souhaite chauffer l'air interne,
le procédé se caractérisant en ce que sur la base de la prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage, en soufflant de l 'air chaud dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid. L' i nvention pou rra par a il l eu rs adopter l ' u ne ou pl us ieu rs des caractéristiques techniques suivantes :
A/ le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, où de l'air à réchauffer, provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de la chambre, est soufflé, à l'aide du dit ventilateur de brassage d'air chaud, au travers d'un échangeur thermique de chauffage situé préférentiel lement à l'intérieur de la chambre dont on souhaite chauffer l'air interne, échangeur therm ique de chauffage al imenté par de l'eau chaude produ ite par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, et sur la base de ladite prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage de la manière suivante :
- on admet de l'eau chaude produite par la chaudière dans l'échangeur thermique de chauffage, - on met en marche ledit ventilateur de brassage d'air chaud pour amener au contact des parois de l'échangeur de chauffage, de l'air interne (ou externe) à la chambre, tout ou partie de l'air ainsi réchauffé étant amené dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid présent dans la chambre.
B/ le système de chauffage est un système de type « à air », où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur de brassage, et sur la base de ladite prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage de la manière suivante :
- on déclenche l'envoi d'air chaud en provenance de la chaudière à l'intérieur de la chambre ;
- on met en marche ledit ventilateur de brassage d'air chaud pour souffler tout ou partie de cet air chaud dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid présent dans la chambre. C/ on met en marche le système de chauffage de façon automatique par la détection d'au moins un des événements suivants :
- un capteur de température extérieure au véhicule a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre ;
- un capteur de température interne à la chambre a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre.
D/ on met en marche le système de chauffage de façon semi- automatique par l'intervention du chauffeur du véhicule, qui a anticipé le fait qu'il va passer d'un transport de produits surgelés à un transport de produits frais et qui décide donc en fonction de cet événement le démarrage du système de chauffage.
El on met en marche le système de chauffage de façon semi- automatique par l'intervention du chauffeur du véhicule, qui, en réponse à un signal d'alerte faisant su ite à la détection d'au moins un des événements suivants, autorise la mise en marche du système de chauffage :
- un capteur de température extérieure au véhicule a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre ;
- un capteur de température interne à la chambre a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre . F/ on dispose d'une unité de gestion et de commande de la production de froid, apte à réguler la température interne Tjnt à la chambre à une valeur de consigne Tcons en ordonnant une fermeture ou ouverture ou le degré de telles ouverture/fermeture, d'une ou de vannes alimentant en fluide cryogénique le système d'échangeur thermique principal (de production de froid), et on met en œuvre le fait que la gestion/commande de la production de froid et le système de chauffage sont interfacés de la façon suivante : l'unité de gestion et de commande de la production de froid est apte, lors de ladite mise en marche du système de chauffage, à mettre en fonctionnement ou maintenir en fonctionnement le système de circulation d'air de la production de froid tout en fermant la ou les vannes al imentant en flu ide cryogén ique le système d'échangeur thermique de production de froid.
G/ on dispose d'une unité de gestion et de commande de la production de froid, apte à réguler la température interne Tjnt à la chambre à une valeur de consigne Tcons en ordonnant une fermeture ou ouverture ou le degré de telles ouverture/fermeture, d'une ou de vannes alimentant en fluide cryogénique le système d'échangeur thermique de production de froid, et on met en œuvre le fait que la gestion/commande de la production de froid et le système de chauffage sont interfacés de la façon suivante :
- l'unité de gestion et de commande est apte à commander un ou plusieurs des éléments suivants :
a) le niveau de puissance de la chaudière,
b) le débit d'eau alimentant l'échangeur thermique de chauffage quand le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude ;
c) la quantité d'air envoyé sur les échangeurs de production de froid, par exemple en faisant varier la vitesse du ou des ventilateurs de production de froid , et/ou en faisant varier la vitesse d u ou des ventilateurs de brassage d'air chaud.
d) l'envoi d'air chaud vers une chambre choisie parmi les chambres du camion, le système de chauffage étant un système de type
« à a ir », où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur du camion. e) la température de l'eau dans l'échangeur thermique de chauffage quand le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, par exemple en agissant sur la puissance de la chaudière et/ou en agissant sur le débit d'eau alimentant l'échangeur thermique de chauffage.
- la régulation de la température interne Tjnt à la chambre à une valeur de consigne Tcons prend en compte également un ou plusieurs des dits éléments a) à e).
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés pour lesquels :
la figure 1 est une vue schématique partielle d'un dispositif alimentant un camion de transport selon l'art antérieur. la figure 2 fournit le détail d'un exemple de caisse interne à un camion de transport (en vue partielle de coté), comportant ici deux chambres de stockage de produits (par exemple une chambre pour des produits frais et une autre chambre pour des produits congelés), et permettant notamment de mieux visualiser le fonctionnement des échangeurs et la position des systèmes de ventilation pour la production de froid, pour le mode exemplifié ici.
la figure 3 fournit un autre exemple de caisse interne à un camion de transport (en vue partielle de dessus), comportant ici deux chambres de stockage de produits (par exemple une chambre pour des produits frais et une autre chambre pour des produ its congelés), les deux chambres étant ici organisées en symétrie longitudinale.
les figures 4 et 5 illustrent par des vues schématiques partielles des modes de réalisation conformes à l'invention, respectivement dans le cas d'un chauffage à eau et dans le cas d'un chauffage à air.
La figure 1 permet d'illustrer de façon simple et claire le fonctionnement actuel de tels transports frigorifiques utilisant une injection indirecte (CTI), et notamment le fonctionnement des vannes TOR qui actuellement sont présentes à l'entrée dans le circuit (en amont des échangeurs) et à la sortie du circuit (en aval des échangeurs).
La régulation de la quantité de cryogène, par exemple d'azote liquide, alimentant un tel procédé CTI (chambre 20 interne au camion, équipée d'échangeurs 3) se fait typiquement aujourd'hui à l'aide d'au moins deux vannes tout ou rien (TOR) 1 et 6, une en entrée et une en sortie, le procédé comprend alors au moins les éléments suivants, vus dans l'ordre suivant :
- un réservoir d'azote liquide (non représenté sur la figure 1 ),
- une vanne TOR 1 en entrée, normalement fermée, qui autorise l'alimentation en cryogène, par exemple en azote, du circuit ;
- un moyen de répartition de l'azote liquide (par exemple de type clarinette, « 2 » sur la figure),
- des évaporateurs 3 (échangeurs thermiques) internes au camion, - une clarinette 4 de collecte de l'azote gazeux sortant des échangeurs,
- un capteur de pression 5,
- une vanne TOR 6 en sortie, normalement ouverte,
- une canalisation de diamètre adapté qui relie ces éléments.
Dans la chambre 20 on trouve de plus :
- des systèmes de ventilation (non représentés sur la figure pour des raisons de clarté mais on les visualisera mieux dans le cadre de la figure 2 an nexée) position n és a u n iveau des échangeurs, permettant d'intensifier les échanges thermiques entre l'air ambiant interne à la chambre et les échangeurs (en aspirant l'air de la chambre au travers des échangeurs et en le forçant ainsi à être en contact avec les échangeurs) et ainsi d'homogénéiser la température de l'air interne à la chambre.
Une sonde de température (T1 ) gère l'ouverture et la fermeture de la vanne d'entrée TOR 1 ; elle est située par exemple en entrée du parcours de l'air dans les échangeurs et mesure la température de l'air de la chambre avant son refroidissement au sein des échangeurs. D'autres positionnements de la sonde T1 sont bien sur possibles (dans l'atmosphère interne au cœur de la chambre de stockage, ou encore au sein des gaz froids sortant de l'échangeur considéré du fait de l'action de la ventilation).
Pour chaque chambre supplémentaire, on ajoute un nouveau circuit d'alimentation comprenant par exemple une vanne TOR en entrée normalement fermée, des échangeurs thermiques, une vanne TOR de sortie normalement ouverte etc....(un exemple de situation à deux chambres et de position des sondes de température est illustré grâce à la figure 2 annexée).
La réfrigération dans le mode TOR selon cet art antérieur se déroule typiquement en deux phases :
1 - Au démarrage ou après une ouverture de porte, on adopte un mode de descente rapide en température. 2- Une fois la température de consigne atteinte (sonde T1 dans la chambre), on adopte un mode de contrôle/régulation qui permet de maintenir la température de la chambre à la valeur de la consigne.
Le fonctionnement du procédé CTI en ce mode TOR est typiquement le suivant : lorsque la température T1 mesurée est supérieure à la température de consigne la vanne d'entrée 1 s'ouvre (la vanne de sortie 6 étant par défaut déjà ouverte) permettant ainsi l'alimentation des échangeurs en cryogène. L'azote liquide se transformant en gaz libère des frigories qui sont absorbées par l'air en contact avec ces échangeurs. Les ventilateurs récupèrent cet air refroidi pour le faire circuler dans la chambre. L'azote gazeux est ensuite rejeté à l'extérieur de la chambre dans l'atmosphère environnante. Lorsque la température T1 mesurée atteint la température de consigne, la vanne d'entrée
1 se ferme, arrêtant ainsi l'alimentation des échangeurs en cryogène et donc le refroidissement de l'air interne à la chambre. La réduction de la température de la chambre et son maintien sont obtenus par des cycles d'ouverture et de fermeture de la vanne 1 . La fréquence et la durée d'ouverture de la vanne 1 seront plus élevées lors de la phase de descente rapide que lors de la phase de contrôle/régulation. Lorsque la vanne 1 s'ouvre, quelle que soit la phase considérée, le débit de cryogène introduit dans les échangeurs thermiques dépendra uniquement de la pression d'azote du réservoir et des pertes de charge des différents composants de l'installation.
On a illustré dans ce qui précède une mise en œuvre conforme à l'art antérieur utilisant des vannes TOR en entrée et sortie de circuit, mais d'autres modes d'alimentation ont été envisagés, notamment avec une combinaison de vannes TOR et proportionnelles, on pourra se reporter au document FR-
2 969 061 .
La figure 2 permet quant à elle de mieux visualiser le détail d'un exemple de caisse interne à un camion de transport (en vue de coté), comportant ici deux chambres de stockage de produits (par exemple une chambre pour des produits frais et une autre chambre pour des produits congelés), et permettant congelés), et permettant notamment de mieux visualiser le positionnement des échangeurs et des systèmes de ventilation en froid, pour le mode exemplifié ici.
Pour chaque chambre on dispose ici, en amont d'une vanne TOR en entrée, normalement fermée (« NF »), chaque chambre est munie d'échangeurs thermiques 3 (verticaux sur le coté de la chambre pour la chambre 1 , horizontaux en haut de caisse pour la chambre 2), où circule le cryogène en provenance du réservoir N2 situé sous le camion, les flux de gaz obtenus en sortie de chaque chambre sont envoyés vers une canalisation de rassemblement, munie ici d'une unique vanne TOR de sortie normalement ouverte (« NO »).
Et on visualise bien ici pour ce mode de réalisation que dans chaque chambre on dispose d'une sonde de température (T1 ) qui gère l'ouverture et la fermeture de chaque vanne d'entrée TOR; et qui est située :
- pour la chambre 1 en entrée du parcours de l'air dans les échangeurs 3 (les ventilateurs 21 étant situés de l'autre coté des échangeurs et aspirant vers eux l'air au travers des échangeurs), la sonde mesurant donc la température de l'air de la chambre avant son refroidissement au sein des échangeurs ;
- pour la chambre 2 ici encore en entrée du parcours de l'air dans les échangeurs 3 considérés i.e. sensiblement au niveau des ventilateurs 21 qui ici poussent l'air à l'intérieur des échangeurs.
Les figures 4 et 5 illustrent alors par des vues schématiques partielles des modes de réalisation conformes à l'invention, respectivement dans le cas d'un chauffage à eau et dans le cas d'un chauffage à air.
Les figures 4 et 5 sont élaborées sur une base de la figure 2, qui a été allégée pour y faire figurer les éléments essentiels à la compréhension des modes de l'invention illustrés ici, sans affecter la lisibilité des figures. On reconnaît alors sur la figure 4 les éléments suivants : - la présence d'un réservoir de carburant 30 : dans le cas présent on a prévu un réservoir « additionnel » mais on pourrait également, sans sortir du cadre de la présente invention, faire un piquage sur le réservoir du véhicule ;
- grâce à ce réservoir 30 on alimente (ligne 33) en carburant une chaudière 31 , qui alimente en eau chaude (ligne 34) un vase d'expansion 32 le plus souvent présent sur ce type d'installation de chauffage à eau. Cette notion de vase d'expansion est également bien connue de l'homme du métier : avec ou san s m em bra ne (s'il est dépourvu de membrane il est alors traditionnellement situé en point haut du circuit d'eau), il tient le rôle à la fois de réservoir d'eau et participe à la régulation de la pression dans le circuit d'eau. Il est ici préférentiellement positionné en face avant, dans l'environnement de la chaudière.
La notion d'aérotherme à eau est en effet bien connue de l'homme du métier et nous ne la détaillerons donc pas plus que nécessaire. L'aérotherme à eau chaude est un générateur qui souffle de l'air chaud dans un espace, un local. Ce système de chauffage utilise le principe de la convection forcée. L'air à réchauffer provient de l'intérieur ou de l'extérieur du local, ou encore d'un mélange de ces deux provenances. Cet air passe au travers d'un échangeur qui est alimenté par de l'eau chaude produite par une chaudière, chaudière fonctionnant par exemple au gaz naturel. L'eau chaude produite par l a chaudière est donc dirigée vers un échangeur eau/air, auquel est associé un système de ventilation, l'échangeur transmet donc la chaleur de l'eau chaude à l'air qui est ensuite soufflé dans le local grâce au ventilateur. Et ce sont bien les éléments essentiels à ce fonctionnement que nous retrouvons sur cette figure 3.
- à partir du vase d'expansion 32, on alimente donc en eau chaude un aérotherme/échangeur thermique de chauffage 35 dans chacune des chambres ;
- on dispose alors, en regard de chacun des échangeurs 35, d'un système 36 de ventilation, de brassage d'air chaud, apte, conformément à l'invention, et de par son positionnement très avantageux, à souffler de l'air chaud qui environne l'échangeur 35 dans l'aspiration du ou des ventilateurs 21 de production de froid.
La figure 5 illustre pour sa part un mode de mise en œuvre de 'invention qui utilise un chauffage à air, où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur de la chambre considérée à l'aide d'un ventilateur de brassage. Et l'on reconnaît donc sur cette figure 4 :
- la présence d'un réservoir de carburant 40 : ici encore, on pourrait également, sans sortir du cadre de la présente invention, faire un piquage sur le réservoir du véhicule ;
- grâce à ce réservoir 40 on alimente (ligne 42) en carburant une chaudière 41 , qui produit de l'air chaud et alimente en air chaud (lignes 43 et 44) un (ou au moins un des) système 45 de ventilation présent dans chaque chambre et apte, conformément à l'invention, et de par son positionnement très avantageux, à souffler de l'air chaud dans l'aspiration du ou des ventilateurs 21 de production de froid.
Comme il apparaîtra clairement à l'homme du métier, si l'invention a été tout particulièrement illustrée dans ce qui précède dans le cas de chambres « transversales » (figure 4 et 5) elle s'adapterait tout aussi efficacement pour apporter du chauffage à l'une ou chacune des chambres de camions où les cham bres sont organisées en symétrie longitudinale, comme dans l'infrastructure de la figure 3, où le réservoir de cryogène est ici à l'avant du véhicule.

Claims

Revendications
1. Véhicule de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, de type dit à injection indirecte, camion muni :
- d'au moins une chambre (20) de stockage des produits,
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide,
- d'un système d'échangeur thermique principal (3) dans lequel circule le fluide cryogénique,
- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs (21 ), apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de l'échangeur thermique principal,
- le camion comprenant de plus un système de chauffage (30, 31 , 32, 35, 36) apte à chauffer l'air interne à au moins une des chambres, système de chauffage qui comprend un ventilateur (36) de brassage d'air chaud interne à ladite au moins une chambre dont on souhaite chauffer l'air interne,
se caractérisant en ce que le positionnement du ventilateur de brassage d'air chaud (36) au sein de ladite au moins une chambre est tel qu'il permet de souffler de l'air chaud dans l'aspiration du ou de certains des ventilateurs (21 ) de production de froid.
2. Véhicule de transport de produits thermosensibles selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, où de l'air à réchauffer, provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de la chambre, est soufflé, à l'aide du dit ventilateur de brassage d'air chaud (36), au travers d'un échangeur thermique de chauffage(35) situé préférentiel lement à l ' i ntérieu r d e l a ch am bre , échangeur thermique de chauffage alimenté par de l'eau chaude produite par une chaudière (31 ) située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre.
3. Véhicule de transport de produits thermosensibles selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que le système de chauffage est un système de type « à air », où de l'air chaud, produit par une chaudière (41 ) située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur (45) de brassage.
4. Véhicule de transport de produits thermosensibles selon la revendication 1 , se caractérisant en ce que le système de chauffage est un système de type « chauffage à air », où de l'air chaud est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur de brassage, la source de chaleur permettant de chauffer l'air soufflé dans la chambre étant liée au moteur du camion.
5. Procédé de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, de type dit à injection indirecte, où le camion est muni :
- d'au moins une chambre (20) de stockage des produits,
- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide,
- d'un système d'échangeur thermique principal (3) dans lequel circule le fluide cryogénique,
- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs (21 ), apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides du système d'échangeur thermique principal,
- le camion comprenant de plus un système de chauffage apte à chauffer l'air interne à au moins une des chambres, système de chauffage qui comprend un ventilateur de brassage d'air chaud interne à ladite au moins une chambre dont on souhaite chauffer l'air interne,
se caractérisant en ce que sur la base de la prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage, en soufflant de l'air chaud dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid.
6. Procédé de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré selon la revendication 5, se caractérisant en ce que le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, où de l'air à réchauffer, provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de la chambre, est soufflé, à l'aide du dit ventilateur de brassage d'air chaud, au travers d'un échangeur thermique de chauffage situé préférentiellement à l'intérieur de la chambre dont on souhaite chauffer l'air interne, échangeur thermique de chauffage alimenté par de l'eau chaude produite par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, et en ce que sur la base de ladite prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage de la manière suivante :
- on admet de l'eau chaude produite par la chaudière dans l'échangeur thermique de chauffage,
- on met en marche ledit ventilateur de brassage d'air chaud pour amener au contact des parois de l 'échangeur de chauffage, de l'air interne et/ou externe à la chambre, tout ou partie de l'air ainsi réchauffé étant amené dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid présent dans la chambre.
7. Procédé de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré selon la revendication 5, se caractérisant en ce que le système de chauffage est un système de type « à air », où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véh icule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur de la chambre à l'aide du dit ventilateur de brassage, et en ce que sur la base de ladite prise en compte d'un ou de plusieurs événements, on met en marche le système de chauffage de la manière suivante :
- on déclenche l'envoi d'air chaud en provenance de la chaudière à l'intérieur de la chambre ;
- on met en marche ledit ventilateur de brassage d'air chaud pour souffler tout ou partie de cet air chaud dans l'aspiration d'un ou de plusieurs des ventilateurs de production de froid présent dans la chambre.
8. Procédé de transport de produits thermosensibles selon la revendication 5, se caractérisant en ce que l'on met en marche le système de chauffage de façon automatique par la détection d'au moins un des événements suivants : - un capteur de température extérieure au véhicule a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre ;
- un capteur de température interne à la chambre a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre.
9. Procédé de transport de produits thermosensibles selon la revendication 5, se caractérisant en ce que l'on met en marche le système de chauffage de façon semi-automatique par l'intervention du chauffeur du véhicule, qui a anticipé le fait qu'il va passer d'un transport de produits surgelés à un transport de produits frais et qui décide donc en fonction de cet événement le démarrage du système de chauffage.
10. Procédé de transport de produits thermosensibles selon la revendication 5, se caractérisant en ce que l'on met en marche le système de chauffage de façon semi-automatique par l'intervention du chauffeur du véhicule, qui, en réponse à un signal d'alerte faisant suite à la détection d'au moins un des événements suivants, autorise la mise en marche du système de chauffage:
- un capteur de température extérieure au véhicule a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre ;
- un capteur de température interne à la chambre a détecté que celle-ci est inférieure à une consigne de température interne à la chambre.
11. Procédé de transport de produits thermosensibles selon la revendication 5, se caractérisant en ce que l'on dispose d'une unité de gestion et de commande de la production de froid, apte à réguler la température interne Tint à la chambre à une valeur de consigne Tcons en ordonnant une fermeture ou une ouverture ou le degré de telles ouverture/fermeture, d'une ou de vannes alimentant en fluide cryogénique le système d'échangeur thermique (3) de production de froid, et se caractérisant en ce que la gestion/commande de la production de froid et le système de chauffage sont interfacés de la façon suivante : l'unité de gestion et de commande de la production de froid est apte, apte, lors de ladite mise en marche du système de chauffage, à mettre en fonctionnement ou maintenir en fonctionnement le système de circulation d'air (21 ) de la production de froid tout en fermant la ou les vannes alimentant en fluide cryogénique le système d'échangeur thermique de production de froid.
12. Procédé de transport de produits thermosensibles selon la revendication 6 ou 7, se caractérisant en ce que l'on dispose d'une unité de gestion et de com mande de l a prod uction de froid , apte à rég u l er la température interne Tjnt à la chambre à une valeur de consigne Tcons en ordonnant une fermeture ou une ouverture ou le degré de telles ouverture/fermeture, d'une ou de vannes alimentant en fluide cryogénique le système d'échangeur thermique (3) de production de froid, et se caractérisant en ce que la gestion/commande de la production de froid et le système de chauffage sont interfacés de la façon suivante :
- l'unité de gestion et de commande est apte à commander un ou plusieurs des éléments suivants :
a) le niveau de puissance de la chaudière,
b) le débit d'eau alimentant l'échangeur thermique de chauffage quand le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude ;
c) la quantité d'air envoyé sur les échangeurs de production de froid, par exemple en faisant varier la vitesse du ou des ventilateurs de production de froid, et/ou en faisant varier la vitesse du ou des ventilateurs de brassage d'air chaud.
d) l'envoi d'a ir chaud vers u ne chambre choisie parm i les chambres du camion, le système de chauffage étant un système de type « à air », où de l'air chaud, produit par une chaudière située sur le véhicule à l'extérieur de la chambre, est soufflé à l'intérieur du camion, e) la température de l'eau dans l'échangeur thermique de chauffage quand le système de chauffage est un système de type aérotherme à eau chaude, par exemple en agissant sur la puissance de la chaudière et/ou en agissant sur le débit d'eau alimentant l'échangeur thermique de chauffage.
- la régulation de la température interne Tjnt à la chambre à une valeur de consigne Tcons prenant en compte également un ou plusieurs des dits éléments a) à e).
EP13731409.2A 2012-07-03 2013-06-11 Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses Withdrawn EP2870029A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1256358A FR2992913B1 (fr) 2012-07-03 2012-07-03 Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses
PCT/FR2013/051356 WO2014006292A1 (fr) 2012-07-03 2013-06-11 Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2870029A1 true EP2870029A1 (fr) 2015-05-13

Family

ID=46826784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13731409.2A Withdrawn EP2870029A1 (fr) 2012-07-03 2013-06-11 Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10569614B2 (fr)
EP (1) EP2870029A1 (fr)
JP (1) JP2015522148A (fr)
AU (1) AU2013285280B2 (fr)
CA (1) CA2874213C (fr)
FR (1) FR2992913B1 (fr)
WO (1) WO2014006292A1 (fr)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2992913B1 (fr) * 2012-07-03 2014-08-08 Air Liquide Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses
FR3019275A1 (fr) * 2014-03-27 2015-10-02 Air Liquide Procede de degivrage predictif d'echangeurs de transport frigorifique
DE102014014316B3 (de) * 2014-10-01 2016-02-25 Winter Fahrzeugtechnik GmbH Kleintransporter für Pharmazeutika und Chemikalien
EP3023712A1 (fr) 2014-11-19 2016-05-25 Danfoss A/S Procédé pour commander un système de compression de vapeur avec un récepteur
DE202015102347U1 (de) * 2015-05-07 2016-08-19 Rheinmetall Landsysteme Gmbh Kühlsystem eines Gefechtsfahrzeugs sowie Druckkaskade zur Kühlung von mindestens einer Elektronikeinheit in einem Gefechtsfahrzeug mittels eines Kühlsystems
US10598409B2 (en) * 2016-12-18 2020-03-24 Frostime LLC Portable instant cooling system with controlled temperature obtained through timed-release liquid or gaseous CO2 coolant for general refrigeration use in mobile and stationary containers
US10330378B2 (en) * 2017-09-19 2019-06-25 Reflect Scientific Inc. Freezer with remote management
WO2019226413A1 (fr) * 2018-05-21 2019-11-28 Frostime, Llc Système de refroidissement instantané portable à température contrôlée
EP3628940B1 (fr) 2018-09-25 2022-04-20 Danfoss A/S Procédé pour commander un système de compression de vapeur sur la base de flux estimé
EP3628942B1 (fr) 2018-09-25 2021-01-27 Danfoss A/S Procédé permettant de commander un système de compression de vapeur à une pression d'aspiration réduite
CN110722959A (zh) * 2019-11-15 2020-01-24 上海海洋大学 小型冷藏车顶置式外部冷气引入系统
CN110758221A (zh) 2019-11-15 2020-02-07 上海海洋大学 大型冷藏车前置式外部冷气引入系统
CN113291219B (zh) * 2021-04-26 2022-10-11 重庆指北针建材有限公司 一种装配式保温板材车载方舱

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186562A (en) * 1976-11-01 1980-02-05 Lewis Tyree Jr Cryogenic refrigeration for vehicles
JPS58145517A (ja) * 1982-02-22 1983-08-30 Nippon Denso Co Ltd 車両用冷温蔵装置
US4498306A (en) * 1982-11-09 1985-02-12 Lewis Tyree Jr Refrigerated transport
US4576010A (en) * 1983-10-18 1986-03-18 Nhy-Temp, Inc. Cryogenic refrigeration control system
JPS6096108U (ja) * 1983-12-09 1985-07-01 日産ディーゼル工業株式会社 トラツク荷台の冷暖房装置
JPS6273063A (ja) * 1985-09-26 1987-04-03 株式会社 コルポ 保冷及び保温装置
US4986086A (en) * 1989-08-18 1991-01-22 Fridev Refrigeration Systems, Inc. CO2 temperature control system for transport vehicles
JPH05203310A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Nippondenso Co Ltd 加温機構付冷凍装置
US5267443A (en) * 1992-11-27 1993-12-07 Thermo King Corporation Air conditioning and refrigeration methods and apparatus utilizing a cryogen
US5315840A (en) * 1992-11-27 1994-05-31 Thermo King Corporation Air conditioning and refrigeration methods and apparatus utilizing a cryogen
US5365744A (en) * 1993-11-08 1994-11-22 Thermo King Corporation Air conditioning and refrigeration systems utilizing a cryogen
US5730216A (en) * 1995-07-12 1998-03-24 Thermo King Corporation Air conditioning and refrigeration units utilizing a cryogen
US5979173A (en) * 1996-07-30 1999-11-09 Tyree; Lewis Dry ice rail car cooling system
JPH10119632A (ja) * 1996-10-21 1998-05-12 Chizuko Otaki 車載用冷温蔵庫
US6044648A (en) * 1997-09-19 2000-04-04 Forma Scientific, Inc. Cooling device having liquid refrigerant injection ring
US20020129613A1 (en) * 2000-10-10 2002-09-19 Thermo King Corporation Cryogenic refrigeration unit suited for delivery vehicles
US6698212B2 (en) * 2001-07-03 2004-03-02 Thermo King Corporation Cryogenic temperature control apparatus and method
US8371140B2 (en) * 2008-01-22 2013-02-12 Cws Group Llc Refrigerated container for super frozen temperatures
DE102008029853A1 (de) * 2008-06-25 2009-12-31 Air Liquide Deutschland Gmbh Kühlsystem für einen Transporter mit mehreren Kühlkammern
FR2945336B1 (fr) * 2009-05-07 2013-05-03 Air Liquide Procede et dispositif pour le transport regrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et maitrisant les phenomenes de givrage des echangeurs.
FR2969061B1 (fr) 2010-12-16 2013-01-04 Air Liquide Methode de gestion de l'alimentation en liquide cryogenique d'un camion de transport de produits thermosensibles fonctionnant en injection indirecte
FR2977658B1 (fr) * 2011-07-07 2013-08-30 Air Liquide Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et ameliorant la distribution du cryogene dans les echangeurs thermiques
US9950590B2 (en) * 2012-06-25 2018-04-24 Rsc Industries Inc. Cooling system and methods for cooling interior volumes of cargo trailers
FR2992913B1 (fr) * 2012-07-03 2014-08-08 Air Liquide Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses
US8877274B2 (en) * 2013-01-30 2014-11-04 Fresh Food Solutions Llc Modified and controlled atmosphere system and method
FR3028930B1 (fr) * 2014-11-20 2016-12-02 Air Liquide Echangeur compact pour le transport cryogenique en injection indirecte

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014006292A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2992913B1 (fr) 2014-08-08
AU2013285280B2 (en) 2017-02-16
WO2014006292A1 (fr) 2014-01-09
AU2013285280A1 (en) 2015-01-22
CA2874213C (fr) 2019-12-31
FR2992913A1 (fr) 2014-01-10
JP2015522148A (ja) 2015-08-03
US10569614B2 (en) 2020-02-25
CA2874213A1 (fr) 2014-01-09
US20150144296A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2870029A1 (fr) Procede et dispositif pour le transport refrigere utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique et apportant une solution de maintien en temperature dans le cas des temperatures exterieures tres basses
JP6449649B2 (ja) 液化ガス処理システム及びその方法
US10871312B2 (en) Transport refrigeration unit with vented cryogenic cooling
EP2652419A1 (fr) Méthode de gestion de l'alimentation en liquide cryogénique d'un camion de transport de produits thermosensibles fonctionnant en injection indirecte
EP3459770B1 (fr) Transport cryogenique de produits thermosensibles valorisant le fuel operant le moteur du véhicule a l'aide d'un module eutectique de stockage du froid
EP2839227B1 (fr) Méthode de régulation de la température de la chambre de stockage des produits d'un véhicule de transport de produits thermosensibles fonctionnant en injection indirecte
WO2010128233A1 (fr) Procédé et dispositif pour le transport réfrigéré utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogénique et maîtrisant les phénomènes de givrage des échangeurs
EP3230663A1 (fr) Méthode de gestion de l'alimentation en liquide cryogénique d'un camion de transport de produits thermosensibles
FR2991757A1 (fr) Procede de gestion du fonctionnement de camions frigorifiques utilisant une injection indirecte d'un liquide cryogenique
EP3501865B1 (fr) Procédé de gestion du fonctionnement d'un camion de transport frigorifique de produits thermosensibles du type à injection indirecte
EP2865971A1 (fr) Procédé de régulation pour le chauffage et le maintien à température positive d'une caisse de transport frigorifique par voie cryogénique
FR3061274A1 (fr) "procede de degivrage pour echangeur d'un systeme de froid cryogenique"
CN118375843A (zh) 冷能回收装置、方法和冷藏车
FR3104086A1 (fr) Transport cryogénique de produits thermosensibles mettant en œuvre deux chambres de stockage
FR3019275A1 (fr) Procede de degivrage predictif d'echangeurs de transport frigorifique
EP1075622B1 (fr) Dispositif de chauffage a bruleur de gaz de petrole liquefie et procede d'alimentation en gaz de petrole liquefie
EP3046788A1 (fr) Procédé de gestion du fonctionnement d'un camion de transport frigorifique de produits thermosensibles par modulation de la puissance frigorifique
FR3109812A1 (fr) Conteneur pour le transport des produits thermosensibles
FR2941651A1 (fr) Systeme de refroidissement a absorption.
BE502423A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150203

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20160524

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20161005