FR2604243A1 - METHOD FOR MANUFACTURING A COLD-ACCUMULATING MASS FROM CARBONIC ANHYDRIDE AND ACCUMULATOR OBTAINED - Google Patents
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Abstract
CONSERVATION DE PRODUITS DIVERS PAR LE FROID. L'ACCUMULATEUR DE FROID CONFORME A L'INVENTION COMPREND : - UN EMBALLAGE 1, 21 CONSTITUE EN UN MATERIAU PRESENTANT, AU MOINS LOCALEMENT, UNE POROSITE APPROPRIEE, - ET UNE MASSE DE NEIGE ETOU DE GLACE CARBONIQUE CONFINEE DANS LEDIT EMBALLAGE. APPLICATION A LA CONSERVATION DE PRODUITS DIVERS DANS DES CONTENEURS ISOTHERMIQUES.CONSERVATION OF VARIOUS PRODUCTS BY COLD. THE COLD ACCUMULATOR CONFORMING TO THE INVENTION INCLUDES: - A PACKAGING 1, 21 CONSISTS OF A MATERIAL PRESENTING, AT LEAST LOCALLY, AN APPROPRIATE POROSITY, - AND A MASS OF SNOW AND OR CARBON ICE CONFINED IN SUCH PACKAGING. APPLICATION TO THE CONSERVATION OF VARIOUS PRODUCTS IN ISOTHERMAL CONTAINERS.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UNE MASSE ACCUMULATRICE DE FROID A PARTIRMETHOD OF MANUFACTURING A COLD-ACCUMULATING MASS FROM
D'ANHYDRIDE CARBONIQUE ET ACCUMULATEUR OBTENU OF CARBONIC ANHYDRIDE AND ACCUMULATOR OBTAINED
La présente invention concerne le domaine technique de l'utilisation de l'anhydride carbonique en tant que produit générateur de froid et elle vise, plus particulièrement, l'application à la conservation temporaire par le froid de produits divers devant être stockés ou transportés dans des enceintes ou conteneurs isothermes de relativement faible volume The present invention relates to the technical field of the use of carbon dioxide as a cold-generating product and more particularly it relates to the application to the temporary storage by cold of various products to be stored or transported in containers. enclosures or isothermal containers of relatively low volume
dans lesquels ces produits sont déposés en vrac ou préconditionnés. in which these products are placed in bulk or preconditioned.
L'utilisation de l'anhydride carbonique dans le domaine ci-dessus consiste à générer de la neige carbonique, de façon à The use of carbon dioxide in the above area consists in generating dry ice, so as to
disposer d'une masse accumulatrice de froid. have an accumulating mass of cold.
L'utilisation d'une telle masse, en vue de la conservation de produits, consiste à disposer ces derniers dans une enceinte ou un conteneur isotherme puis, ensuite, à recouvrir ces produits, disposés en vrac ou préconditionnés, de neige carbonique The use of such a mass, for the preservation of products, consists of arranging the latter in an enclosure or isothermal container and then, to cover these products, arranged in bulk or preconditioned, with dry ice
avant de fermer l'enceinte ou le conteneur. before closing the enclosure or container.
Dans certains cas, l'enceinte ou le conteneur isotherme délimite, intérieurement, une cavité ou réserve destinée à recevoir, soit de la neige carbonique, soit des bâtonnets ou granulés de neige compactée ou, encore, de glace carbonique, soit In some cases, the enclosure or the insulated container delimits, internally, a cavity or reserve intended to receive either dry ice, or rods or granules of compacted snow or dry ice, or
des pains de neige compactée ou de glace carbonique. compacted loaves of snow or dry ice.
Ces deux méthodes de confinement d'une masse accumulatrice de froid à l'intérieur d'une enceinte ou d'un conteneur isotherme ne donnent pas satisfaction pour différentes raisons. En premier lieu, si la génération de neige carbonique ne pose pas de problème en elle-même, les moyens actuels pour la produire ne permettent pas d'en assurer le dépôt localisé précis et ne peuvent donc être mises en oeuvre dans le cas o il convient de These two methods of confining a cold accumulating mass within an enclosure or isothermal container are unsatisfactory for various reasons. In the first place, while dry ice generation does not pose a problem in itself, the current means to produce it do not make it possible to ensure precise localized deposition and can not therefore be implemented in the case where should
remplir une cavité interne à une enceinte ou un conteneur. fill an internal cavity to an enclosure or container.
En second lieu, la neige, les bâtonnets, les granulés ou les pains sont habituellement réalisés ou obtenus grâce à des machines appropriées puis doivent être manipulés pour le chargement Secondly, snow, sticks, granules or loaves are usually made or obtained by appropriate machinery and must be handled for loading.
dans les conteneurs ou enceintes isothermes. in containers or isothermal enclosures.
Cette manipulation pose divers problèmes: - s'agissant de neige carbonique, celle-ci a tendance à se prendre en motte et n'est pas facilement dispersable et distribuable en quantités précises, - s'agissant de produits compactés, tels que des bâtonnets, des granulés ou des pains, la température de surface, voisine de - 78 C, est une source de danger pour les opérateurs qui sont charges de la manipulation. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau procédé de fabrication d'une masse accumulatrice de froid, à partir d'anhydride carbonique liquide, procédé permettant l'obtention de masses accumulatrices de froid de toute forme appropriée, aisément manipulables et convenant à toutes les applications entrant dans le domaine ci-dessus. Un autre objectif de l'invention est de proposer un nouveau procédé permettant d'obtenir, à partir des phases opératoires préconisées, une masse accumulatrice de froid confinée dans un emballage, à caractère jetable ou réutilisable, pouvant faire l'objet d'un chargement individuel ou en batterie ou, encore, d'une production en continu de masses accumulatrices de froid de sensiblement même conformation, utilisables alors en tant que pains This manipulation poses various problems: - in the case of dry ice, the latter has a tendency to clump and is not easily dispersible and distributable in precise quantities, - in the case of compacted products, such as sticks, granules or breads, the surface temperature, close to -78 C, is a source of danger for operators who are responsible for handling. The object of the invention is to overcome the above drawbacks by proposing a new process for manufacturing a cold accumulating mass, from liquid carbon dioxide, a process which makes it possible to obtain accumulating cold masses of any type. suitable form, easily manipulated and suitable for all applications falling within the above field. Another object of the invention is to propose a new process making it possible to obtain, from the operating phases recommended, a cold accumulator mass confined in a packaging, of a disposable or reusable nature, capable of being loaded. individually or in battery or still continuous production of cold accumulating masses of substantially the same conformation, then usable as breads
avec ou sans emballages propres.with or without clean packaging.
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le procédé de fabrication consiste à: - produire un emballage de toute forme désirée à partir d'un matériau présentant au moins localement une porosité appropriée, - laisser subsister un orifice dans l'une des faces de cet emballage, - disposer dans l'orifice une canne d'injection reliée à un réservoir de stockage d'anhydride carbonique liquide, - injecter dans l'emballage de l'anhydride To achieve the above objectives, the manufacturing process consists in: producing a package of any desired shape from a material having locally at least a suitable porosity, leaving an orifice in one of the faces of this material packaging, - place in the orifice an injection rod connected to a storage tank for liquid carbon dioxide, - inject in the packing of the anhydride
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carbonique liquide pour produire, par sa détente et l'évacuation du gaz par La porosité de l'emballage, au moins une masse de neige carbonique emplissant tout Le volume utile de liquid carbon to produce, by its expansion and evacuation of gas by the porosity of the package, at least one mass of carbon dioxide snow filling all the useful volume of
l'emballage.packaging.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la Various other features emerge from the
description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui description given below with reference to the accompanying drawings which
montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de show, by way of non-limiting examples, forms of
réalisation de l'objet de l'invention. accomplishment of the object of the invention.
La fig. 1 est une vue schématique illustrant la mise en Fig. 1 is a schematic view illustrating the setting
oeuvre du procédé selon l'invention. process of the invention.
La fig. 2 est une perspective schématique montrant une Fig. 2 is a schematic perspective showing a
variante de mise en oeuvre du procédé selon La fig. 1. variant embodiment of the method according to FIG. 1.
La fig. 3 est une vue schématique illustrant une variante Fig. 3 is a schematic view illustrating a variant
du procédé selon l'invention.of the process according to the invention.
La fig. 4 est une vue transversale prise en coupe selon Fig. 4 is a cross sectional view according to
la ligne IV-IV de la fig. 3.the line IV-IV of FIG. 3.
La fig. 1 illustre une première mise en oeuvre du procédé de l'invention consistant à produire un emballage ou une enveloppe 1, de toute forme désirée, représenté, à titre d'exemple, en tant que volume parallélépipédique. Un tel emballage 1 est réalisé à partir d'un matériau présentant, au moins localement, une porosité appropriée pour assumer une double fonction apparaissant dans ce qui suit. Le matériau choisi peut être une toile métallique ou en matière plastique, un tissu synthétique ou un matériau fibreux, non tissé. Dans le cas d'exemple selon la fig. 1, l'emballage 1 est réalisé de manière à posséder une tenue mécanique propre, Fig. 1 illustrates a first implementation of the method of the invention of producing a package or envelope 1, of any desired shape, represented by way of example as a parallelepiped volume. Such a package 1 is made from a material having, at least locally, a porosity suitable for assuming a dual function appearing in what follows. The selected material may be a wire mesh or plastic material, a synthetic fabric or a fibrous, nonwoven material. In the case of example according to FIG. 1, the package 1 is made to have a clean mechanical strength,
assimilable à une boite rigide.comparable to a rigid box.
La réalisation de l'enveloppe ou de l'emballage 1 consiste aussi à prévoir, dans l'une des faces, un orifice 2 qui est, de préférence, bordé, comme illustré par la fig. 1, par un embout 3, à caractère souple ou rigide. L'embout 3, éventuellement associé à un obturateur à languette, est conformé pour accepter l'adaptation d'un raccord 4 prolongeant un flexible d'alimentation 5 s'étendant, à partir d'un robinet 6 équipant la tubulure de The embodiment of the envelope or the packaging 1 also consists in providing, in one of the faces, an orifice 2 which is preferably bordered, as illustrated in FIG. 1, by a tip 3, flexible or rigid character. The tip 3, possibly associated with a tab shutter, is shaped to accept the adaptation of a coupling 4 extending a supply hose 5 extending from a valve 6 equipping the tubing of
sortie 7 d'un réservoir 8 d'anhydride carbonique liquide. outlet 7 of a tank 8 of liquid carbon dioxide.
Pour produire une masse accumulatrice de froid, le robinet 6 est ouvert, de manière à délivrer, dans l'emballage 1, de l'anhydride carbonique liquide. L'anhydride se détend à l'intérieur de l'emballage et fournit, d'une part, une masse de gaz s'échappant du volume interne par la porosité du matériau constitutif de l'emballage ou de l'enveloppe et, d'autre part, une masse de neige carbonique qui est confinée à l'intérieur de l'emballage. Pour ces raisons, la porosité du matériau est choisie de manière à comporter des pores de section comprise entre 5 et 500 micromètres, permettant, à la fois, un échappement de la masse importante de gaz de détente et aussi la rétention et le To produce a cold accumulating mass, the valve 6 is open, so as to deliver, in the package 1, liquid carbon dioxide. The anhydride expands inside the package and provides, on the one hand, a mass of gas escaping from the internal volume by the porosity of the constituent material of the package or envelope and, on the other hand, a mass of dry ice that is confined inside the packaging. For these reasons, the porosity of the material is chosen so as to include pores with a cross section of between 5 and 500 micrometers, allowing, at one and the same time, an escape of the large mass of flash gas and also the retention and
confinement des fins cristaux constitutifs de la neige carbonique. confinement of the fine crystals constituting the dry ice.
Sachant que la production de neige carbonique, à partir d'anhydride carbonique liquide, implique, obligatoirement, l'évacuation d'une masse sensiblement égale à 55 % en poids de la masse d'anhydride liquide injectée, la porosité du matériau constitutif de l'emballage ou de l'enveloppe doit aussi offrir une section globale de passage suffisante, en fonction du volume de gaz à évacuer. A titre d'exemple, il convient de choisir un matériau offrant globalement une section libre d'évacuation, telle que la perte de charge occasionnée par le passage du gaz soit Knowing that the production of dry ice, from liquid carbon dioxide, necessarily implies the evacuation of a mass substantially equal to 55% by weight of the mass of liquid anhydride injected, the porosity of the constituent material of the The packaging or envelope must also provide a sufficient overall passage section, depending on the volume of gas to be evacuated. By way of example, it is advisable to choose a material generally offering a free discharge section, such that the pressure drop caused by the passage of the gas is
inférieure à 0,1 bar (104 Pa).less than 0.1 bar (104 Pa).
Lorsque le remplissage de l'enveloppe ou de l'emballage 1 a été effectué, le robinet 11 est fermé pour permettre la désolidarisation du raccord 4 par rapport à l'embout 3. Dans cette situation, l'emballage ou l'enveloppe 1 représente un accumulateur de froid assurant le confinement de la masse accumulatrice de neige carbonique qui, en se sublimant à travers la porosité du matériau, est à même d'emprunter des calories au milieu ambiant et de libérer When the filling of the envelope or the packaging 1 has been carried out, the valve 11 is closed to allow the coupling 4 to be separated from the nozzle 3. In this situation, the package or the envelope 1 represents a cold accumulator ensuring the confinement of the accumulation mass of dry ice which, sublimating itself through the porosity of the material, is able to borrow calories from the ambient environment and to release
ainsi le froid accumulé.thus the accumulated cold.
Outre cet avantage, il convient de relever que l'emballage 1, permettant d'obtenir une masse accumulatrice de froid de toute forme appropriée, représente une enveloppe à caractère semi-isolant, facilitant les manipulations de la masse accumulatrice de froid lors de la production ou du chargement dans In addition to this advantage, it should be noted that the packaging 1, to obtain a cold accumulating mass of any suitable shape, represents a semi-insulating envelope, facilitating the handling of the cold accumulating mass during production or loading in
une enceinte ou un conteneur isotherme. an enclosure or isothermal container.
Dans certains cas, l'embout 3 peut être adapté à demeure sur le raccord 4 et constituer alors une canne destinée à être introduite à l'intérieur du volume de l'emballage ou de l'enveloppe In some cases, the tip 3 can be permanently adapted to the connector 4 and then constitute a rod intended to be introduced inside the volume of the package or envelope
1, à travers l'orifice 2.1, through the orifice 2.
L'emballage ou l'enveloppe 1 peut être, comme dit précédemment, de nature rigide ou pseudo-rigide ou, encore, tel qu'illustré par la fig. 2, de nature souple lorsqu'il est réalisé à partir d'un matériau en nappe ou en feuille tissée ou non tissée, à base de matières synthétiques ou minérales. Dans un tel cas, il peut être envisagé de placer l'emballage 1, préalablement au remplissage, dans un cadre conformateur 9, de manière à pouvoir The packaging or the envelope 1 may be, as said above, rigid or pseudo-rigid nature or, as illustrated in FIG. 2, of flexible nature when it is made from a sheet material or woven or non-woven sheet, based on synthetic or mineral materials. In such a case, it may be envisaged to place the packaging 1, prior to filling, in a shaping frame 9, so as to be able to
conformer la masse de neige carbonique produite. to conform the mass of dry ice produced.
Dans un tel cas, il est avantageux de prévoir, dans le In such a case, it is advantageous to provide, in
cadre conformateur 9, une lumière 10 pour le passage de l'embout 3. shaping frame 9, a light 10 for the passage of the nozzle 3.
Une même lumière peut être prévue, également, pour l'introduction d'une canne d'injection lorsque l'embout 3 est adapté directement The same light can be provided, also, for the introduction of an injection cane when the nozzle 3 is adapted directly
sur le raccord 4 pour être introduit dans l'orifice 2. on the connection 4 to be introduced into the orifice 2.
Par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, il devient possible de disposer d'un accumulateur de froid de toute forme appropriée, aisément manipulable et pouvant être disposé, à la convenance de l'opérateur ou en fonction du chargement, à l'intérieur d'une enceinte ou d'un conteneur isotherme de forme By the implementation of the above method, it becomes possible to have a cold accumulator of any suitable shape, easily manipulated and can be arranged, at the convenience of the operator or depending on the load, to the inside an enclosure or isothermal shaped container
quelconque délimitant ou non une cavité pour le recevoir. any delimiting or not a cavity to receive it.
La fig. 3 montre une variante de mise en oeuvre du procédé selon laquelle l'emballage est produit à partir d'une bande Fig. 3 shows an alternative embodiment of the method according to which the package is produced from a strip
11 souple, délivrée en continu par des moyens de distribution. 11 flexible, delivered continuously by distribution means.
Cette bande est constituée à base d'un matériau répondant aux mêmes caractéristiques de porosité appropriée. La bande 11 est refermée ou enroulée sur elle-même pour former un tube 12 pris en charge par un fourreau de préconformation 13 dans lequel il est sollicité en déplacement continu, dans le sens de la flèche f1, par un train entraîneur 14. L'enroulement sur elle-même de la bande 11 est provoqué pour rapprocher progressivement l'un de l'autre les bords et 16 qui sont amenés à se chevaucher sur une faible plage en amont du fourreau 13. Les bords 15 et 16 se chevauchant peuvent être réunis par tout moyen convenable de collage ou de scellage en This strip consists of a material having the same characteristics of appropriate porosity. The band 11 is closed or wound on itself to form a tube 12 supported by a precontrol sleeve 13 in which it is loaded continuously in the direction of the arrow f1, by a train train 14. The winding on itself of the strip 11 is caused to gradually bring closer to one another the edges and 16 which are caused to overlap on a small range upstream of the sleeve 13. The overlapping edges 15 and 16 may be by any suitable means of bonding or sealing
amont du fourreau 12 qui est constitué par une paroi ajourée. upstream of the sheath 12 which is constituted by a perforated wall.
Le raccord 4, équipant le flexible d'alimentation 5, est, dans un tel cas, monté en bout d'une canne d'injection 17, de préférence équipée d'un robinet 18 et placée axialement dans la section supérieure ouverte de la bande 1 pour s'introduire dans le tube 12. La longueur de la canne d'injection 17 est également choisie pour que l'orifice de sortie 20 soit situé en amont et à The coupling 4, fitted to the supply hose 5, is, in such a case, mounted at the end of an injection rod 17, preferably equipped with a tap 18 and placed axially in the open upper section of the band 1 to enter the tube 12. The length of the injection rod 17 is also chosen so that the outlet orifice 20 is located upstream and to
proximité du conformateur 13.near the shaper 13.
La production d'une masse accumulatrice de froid consiste à assurer le déplacement axial de la bande 11, dans le sens de la flèche f1 pour produire le tube 12 défilant à l'intérieur du fourreau préconformateur 13. Simultanément, le robinet 18 est ouvert, de manière à injecter, à l'intérieur du tube 12, de l'anhydride carbonique liquide qui est amené à se détendre à l'intérieur du volume de confinement délimité par le tube 13 en progression dans le sens de la flèche f'1. Ainsi, le gaz, générant la neige carbonique, est amené à s'échapper par la porosité de la bande 11 ainsi que par les ouvertures du fourreau 12 assurant la préconformation de la neige carbonique. Il s'établit ainsi une production en continu de neige carbonique confinée dans une gaine The production of a cold storage mass consists in ensuring the axial displacement of the strip 11, in the direction of the arrow f1 to produce the tube 12 running inside the pre-forming sleeve 13. Simultaneously, the valve 18 is open, so as to inject, inside the tube 12, liquid carbon dioxide which is allowed to relax within the confinement volume defined by the tube 13 in progression in the direction of the arrow f'1. Thus, the gas, generating the dry ice, is caused to escape by the porosity of the strip 11 and by the openings of the sleeve 12 ensuring the precontrol of the dry ice. It thus establishes a continuous production of dry ice confined in a sheath
21 prise en charge par le train entraîneur 14. 21 supported by train train 14.
Selon l'invention, cet étage est, de préférence, constitué par des rouleaux ou cylindres 22 entraînés en rotation et qui sont, avantageusement, conformés, de manière à assumer une fonction de compactage et de conformation de la gaine ou de l'emballage entourant la masse accumulatrice produite. Au-delà du poste 14, la gaine 21 et la masse accumulatrice, traversent un poste de coupe 23 organisé de toute manière appropriée pour assurer le sectionnement de la gaine 21 et produire, comme cela apparaît aux fig. 3 et 4, un accumulateur de froid 24 formé par According to the invention, this stage is preferably constituted by rollers or cylinders 22 driven in rotation and which are advantageously shaped so as to assume a compacting and conformation function of the surrounding sheath or package. the accumulating mass produced. Beyond the station 14, the sheath 21 and the accumulator mass, pass through a cutting station 23 organized in any appropriate manner to ensure the cutting of the sheath 21 and produce, as shown in Figs. 3 and 4, a cold accumulator 24 formed by
une partie de gaine 21 et par la masse accumulatrice 25 confinée. a sheath portion 21 and the accumulator mass 25 confined.
Le poste de coupe 23 est animé d'un fonctionnement intermittent, ce qui permet de produire, à toute cadence souhaitée, des pains de glace ou de neige compactée possédant un emballage propre. Il peut être envisagé de réaliser le poste de coupe 23 de telle façon qu'il assure, par l'intermédiaire de mâchoires appropriées, tout d'abord le compactage transversal de la masse accumulatrice produite puis, ensuite, le scellement et la découpe de la gaine 21 qui forme alors un emballage ou une enveloppe de The cutting station 23 is driven intermittently, which allows to produce, at any desired rate, loaves of ice or compacted snow having a clean packaging. It can be envisaged to make the cutting station 23 in such a way that it ensures, by means of suitable jaws, first of all the transverse compaction of the accumulating mass produced and then the sealing and cutting of the sheath 21 which then forms a packaging or envelope of
manipulation d'un pain de neige ou de glace. handling a snow or ice bun.
A l'inverse, le poste 23 peut être conçu pour assurer Conversely, item 23 can be designed to ensure
uniquement la coupe de la gaine 21 et de la masse accumulatrice 25. only the section of the sheath 21 and the accumulator mass 25.
Dans un tel cas, il peut être avantageux de ne pas réaliser la liaison des bords 15 et 16 de la gaine qui peut ainsi être ouverte pour libérer totalement après manipulation un pain de neige ou de In such a case, it may be advantageous not to make the connection of the edges 15 and 16 of the sheath which can thus be opened to release completely after handling a bread of snow or
glace.ice cream.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées The invention is not limited to the examples described and represented, since various modifications can be made to it.
sans sortir de son cadre.without leaving his frame.
Claims (9)
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Also Published As
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