FR2778733A1 - Refrigerated vending cabinet with twin-walled shelves through which coolant is fed - Google Patents

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Abstract

The vending cabinet has shelves (8) with double walls (7a, 7b), through which a coolant fluid, especially cold air, circulated from the back to the front of the shelf. The lower wall (7b) of each shelf has orifices (15) with an evacuation rate which is higher at the front of the shelf than the back, e.g. 30 - 40 per cent at the front compared with 10 to 20 per cent at the back.

Description

Etagères-échangeurs pour meuble frigorifique de vente et meubleShelf-exchangers for refrigerated display cabinets and furniture

frigorifique réalisé au moyen de telles étagères.  refrigerator made by means of such shelves.

La présente invention concerne les meubles frigorifiques de vente. Elle concerne plus particulièrement les étagères pour meubles frigorifiques de vente et les meubles frigorifiques de vente réalisés au moyen de telles étagères. Les écarts des température dans les meubles frigorifiques de vente sont particulièrement élevés, la norme EN441-6 tolère, pour la catégorie la plus performante des meubles à température positive, des variations de température moyenne entre - 1 C et +5 C, soit un intervalle de 6 C, et des variations entre + 1 C et + 10 C, soit un  The present invention relates to refrigerated display cabinets. It relates more particularly to the shelves for refrigerated display cabinets and to the refrigerated display cabinets produced by means of such shelves. The temperature differences in refrigerated display cabinets are particularly high, standard EN441-6 tolerates, for the most efficient category of furniture with positive temperature, average temperature variations between - 1 C and +5 C, i.e. an interval of 6 C, and variations between + 1 C and + 10 C, i.e. a

intervalle de 9 C, pour la catégorie la moins performante.  9 C interval, for the lowest performing category.

De même pour le meuble le plus performant recevant les produits surgelés, l'écart de température entre les températures moyennes maximales (- 15 C) et minimales (- 18 C) est de 3 C. Certains meubles ne maintiennent des températures  Similarly for the most efficient furniture receiving frozen products, the temperature difference between the maximum average (- 15 C) and minimum (- 18 C) temperatures is 3 C. Some pieces of furniture do not maintain temperatures

qu'entre - 12 C et -18 C.only between - 12 C and -18 C.

Pour de nombreux produits frais, en particulier la viande et les plats cuisinés frais, mais aussi la pâtisserie, l'imprécision dans le maintien des températures entraîne  For many fresh products, especially fresh meat and ready meals, but also pastry, imprecision in maintaining temperatures leads to

des problèmes de santé publique sérieux.  serious public health problems.

Les meubles frigorifiques de vente, connus à ce jour, sont conçus pour maintenir en température les produits qui sont mis en place à une température initiale convenable. La puissance frigorifique nécessaire au maintien en température du meuble compense les pertes thermiques dues à l'écart de température entre l'ensemble de la structure du meuble et l'air ambiant. Pour les meubles frigorifiques de vente ouverts, qui sont les plus nombreux, le poste essentiel de consommation d'énergie provient de  Refrigerated display cabinets, known to date, are designed to maintain the temperature of the products which are placed at a suitable initial temperature. The cooling capacity necessary to maintain the temperature of the cabinet compensates for the heat losses due to the temperature difference between the entire structure of the cabinet and the ambient air. For the most open refrigerated display cabinets, the main item of energy consumption comes from

l'induction d'air chaud de la pièce dans le circuit aéraulique du meuble.  induction of hot air from the room into the ventilation circuit of the cabinet.

Des mesures de température répétées en aires de vente indiquent une très grande variabilité des températures, vraisemblablement plus grande que celle autorisée  Repeated temperature measurements in sales areas indicate a very wide variability in temperatures, probably greater than that authorized

par la norme. La distribution d'air n'est donc pas convenable.  by the standard. The air distribution is therefore not suitable.

Dans le cas de la vitrine de présentation à plateau réfrigéré FARGE, RUDZIK faisant l'objet de la demande de brevet européen 0 580 494 AI publiée le 26.01.94, il  In the case of the FARGE refrigerated tray display case, RUDZIK which is the subject of European patent application 0 580 494 AI published on 26.01.94, it

est prévu de créer un flux d'air qui forme une boucle entourant le plateau réfrigéré.  it is planned to create an air flow which forms a loop surrounding the refrigerated tray.

Une paroi de déflexion verticale et recourbée vers le haut dirige le flux d'air ascendant vers le dessus du plateau d'exposition. L'échange thermique avec les produits est essentiellement convectif. Un tel échange est extrêmement sensible à toutes les perturbations aérauliques que subit le meuble. La présente invention a pour objectif de maintenir les produits exposés dans  A vertical, upwardly curved deflection wall directs the upward air flow to the top of the exposure plate. The heat exchange with the products is essentially convective. Such an exchange is extremely sensitive to all the ventilation disturbances that the furniture undergoes. The object of the present invention is to maintain the products exhibited in

une étroite fourchette de température.  a narrow temperature range.

Selon une première caractéristique, l'étagère du meuble frigorifique comprend une double paroi dans laquelle circule, de l'arrière vers l'avant du meuble frigorifique,  According to a first characteristic, the shelf of the refrigeration unit comprises a double wall in which circulates, from the rear to the front of the refrigeration unit,

un fluide réfrigérant notamment de l'air.  a refrigerant, especially air.

De préférence, la partie située à 1' avant de la double paroi comporte au moins une ouverture vers l'extérieur. Ainsi, l'air réfrigérant peut sortir librement lorsqu'il parvient à l'avant du meuble frigorifique. Cette ouverture de la double paroi, située à l'avant, s'étend au moins en partie sur la longueur de l'étagère. De manière avantageuse, les dimensions de l'ouverture de la double paroi située à l'avant sont contrôlées par des éléments mobiles actionnables par l'utilisateur. Ainsi, l'utilisateur peut régler le débit du flux sortant à l'avant de l'étagère, en fonction de la charge thermique des produits posés sur les étagères. De manière avantageuse, également l'orientation de l'ouverture de la double paroi située à l'avant est contrôlée par des éléments mobiles actionnables par l'utilisateur. Ainsi, l'utilisateur peut régler l'orientation du flux sortant à l'avant de l'étagère. Ces éléments mobiles sont orientés vers le bas du meuble frigorifique. Grâce à cette disposition des éléments mobiles, l'air réfrigérant s'écoule de haut en bas, en façade du meuble frigorifique, en constituant un  Preferably, the part situated at the front of the double wall has at least one opening towards the outside. Thus, the refrigerant air can exit freely when it reaches the front of the refrigeration unit. This opening of the double wall, located at the front, extends at least in part over the length of the shelf. Advantageously, the dimensions of the opening of the double wall located at the front are controlled by mobile elements which can be actuated by the user. Thus, the user can adjust the flow rate of the outgoing flow at the front of the shelf, as a function of the thermal load of the products placed on the shelves. Advantageously, also the orientation of the opening of the double wall located at the front is controlled by mobile elements which can be actuated by the user. Thus, the user can adjust the orientation of the outgoing flow at the front of the shelf. These movable elements are oriented towards the bottom of the refrigeration unit. Thanks to this arrangement of the movable elements, the cooling air flows from top to bottom, on the front of the refrigerating cabinet, constituting a

rideau froid.cold curtain.

De préférence, la paroi inférieure de la double paroi comporte des orifices.  Preferably, the lower wall of the double wall has orifices.

Ainsi, l'air réfrigérant s'écoule vers le bas en direction des produits posés sur l'étagère  Thus, the cooling air flows down towards the products placed on the shelf

située en dessous.located below.

De préférence également, la paroi supérieure de la double paroi comporte un logement de faible épaisseur s'étendant au moins en partie entre l'avant et l'arrière de l'étagère. Ce logement contient un fluide à changement de phase notamment du type liquide/solide. Ainsi, l'inertie thermique de l'étagère est accrue et il est possible de maintenir des températures constantes bien définies. De manière avantageuse, l'épaisseur du logement est comprise entre 1 mm et 2 mm. De manière avantageuse également, le fluide à changement de phase est choisi parmi la famille des fluides suivants: - des mélanges eau- paraffine (de sorte que les températures sont maintenues entre 1 C et 8 'C), - des mélanges eau-éthanol (de sorte que les températures sont maintenues entre -20 C et -1 'C),  Preferably also, the upper wall of the double wall comprises a thin housing extending at least in part between the front and the rear of the shelf. This housing contains a phase change fluid, in particular of the liquid / solid type. Thus, the thermal inertia of the shelf is increased and it is possible to maintain well-defined constant temperatures. Advantageously, the thickness of the housing is between 1 mm and 2 mm. Also advantageously, the phase change fluid is chosen from the family of the following fluids: - water-paraffin mixtures (so that the temperatures are maintained between 1 ° C. and 8 ° C.), - water-ethanol mixtures ( so that the temperatures are kept between -20 C and -1 'C),

- de l'eau.- some water.

L'invention concerne également un meuble frigorifique réalisé au moyen d'étagères présentant les caractéristiques ci-dessus décrites. De préférence, le meuble frigorifique comporte à sa partie inférieure un ventilateur aspirant l'air venant de la partie située en façade du meuble. Ce ventilateur refoule l'air, à travers une batterie  The invention also relates to a refrigeration unit produced by means of shelves having the characteristics described above. Preferably, the refrigeration unit has at its lower part a ventilator sucking the air coming from the part located in front of the cabinet. This fan delivers air through a battery

froide, vers des orifices d'entrée situés à l'arrière des doubles parois des étagères.  cold, to inlet ports located behind the double walls of the shelves.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de  Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading

la description de variantes de réalisation de l'invention, données à titre d'exemple  the description of alternative embodiments of the invention, given by way of example

indicatif et non limitatif, et de: - la figure 1 qui représente une vue en coupe verticale d'une variante de réalisation du meuble frigorifique de vente selon l'invention; - la figure 2 qui représente une vue latérale en coupe, d'une variante de réalisation de deux étagères selon l'invention; la figure 3 qui représente une vue latérale en coupe d'une variante de réalisation d'une étagère selon l'invention, montrant les orifices situés sur la face inférieure de la double paroi; - la figure 4 qui représente une vue frontale d'une variante de réalisation d'une étagère selon l'invention, montrant le nez de l'étagère; - la figure 5 qui représente une vue latérale en coupe d'une variante de réalisation d'une étagère selon l'invention, montrant le logement contenant le  indicative and not limiting, and of: - Figure 1 which shows a vertical sectional view of an alternative embodiment of the refrigerated display cabinet according to the invention; - Figure 2 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of two shelves according to the invention; Figure 3 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of a shelf according to the invention, showing the orifices located on the underside of the double wall; - Figure 4 which shows a front view of an alternative embodiment of a shelf according to the invention, showing the nose of the shelf; - Figure 5 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of a shelf according to the invention, showing the housing containing the

matériau à changement de phase.phase change material.

On va maintenant décrire la figure 1 qui représente une vue en coupe verticale  We will now describe Figure 1 which represents a vertical sectional view

d'une variante de réalisation du meuble frigorifique de vente.  of a variant of the refrigerated sales cabinet.

Le meuble frigorifique 1 comporte à sa partie inférieure 2 un ventilateur 3 aspirant l'air venant de la partie située en façade 4 du meuble. Ce ventilateur refoule l'air, à travers une batterie froide 5, vers des orifices d'entrée 6 situés à l'arrière des doubles parois 7 des étagères 8. L'air réfrigérant circulant à l'intérieur des étagères s'échappe par des ouvertures 12 situées à l'avant des étagères. L'air réfrigérant circule également dans la double paroi 9 du plafond 10 du meuble frigorifique. Il s'écoule par  The refrigeration unit 1 has at its lower part 2 a fan 3 sucking the air coming from the part located on the front 4 of the cabinet. This fan discharges the air, through a cold battery 5, to inlet ports 6 located behind the double walls 7 of the shelves 8. The refrigerant air circulating inside the shelves escapes through openings 12 located at the front of the shelves. The cooling air also circulates in the double wall 9 of the ceiling 10 of the refrigeration unit. It flows by

l'orifice 11 vers le bas en formant un rideau froid 4 en façade du meuble.  the opening 11 downwards forming a cold curtain 4 on the front of the cabinet.

On va maintenant décrire la figure 2 qui représente une vue latérale en coupe, d'une variante de réalisation de deux étagères 8 comportant une double paroi 7 dans  We will now describe Figure 2 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of two shelves 8 having a double wall 7 in

laquelle circule, de l'arrière vers l'avant, l'air réfrigérant pulsé par le ventilateur 3.  which circulates, from back to front, the cooling air pulsed by the fan 3.

Des rugosités aménagées sur les surfaces internes 7a, 7b des doubles parois 7 favorisent l'échange thermique air/paroi de manière à maintenir une température strictement définie des parois de l'étagère 8. L'échange thermique avec les produits 20 posés sur les étagères 7 n'est pas seulement convectif, il est aussi conductif. La stabilité des échanges thermiques est ainsi améliorée. L'air réfrigérant est canalisé dans le circuit formé par la double paroi 7 de l'étagère 8. Son écoulement est de ce fait moins perturbé. L'étagère devient un véritable échangeur permettant de maintenir dans  Roughness arranged on the internal surfaces 7a, 7b of the double walls 7 favor the air / wall heat exchange so as to maintain a strictly defined temperature of the walls of the shelf 8. The heat exchange with the products 20 placed on the shelves 7 is not only convective, it is also conductive. The stability of heat exchanges is thus improved. The cooling air is channeled in the circuit formed by the double wall 7 of the shelf 8. Its flow is therefore less disturbed. The shelf becomes a real exchanger allowing to keep in

des fourchettes de températures précises les produits 20 exposés sur les étagères 8.  precise temperature ranges for the products 20 displayed on the shelves 8.

On va maintenant décrire la figure 3 qui représente une vue latérale en coupe d'une variante de réalisation d'une étagère selon l'invention, montrant les orifices  We will now describe Figure 3 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of a shelf according to the invention, showing the orifices

situés sur la face inférieure de la double paroi.  located on the underside of the double wall.

Sur cette figure on reconnaît la paroi supérieure 7a et la paroi inférieure 7b d'une étagère 8. Les ouvertures 12 situées à l'avant de l'étagère 8 sont orientées vers le bas et ont la forme de buses. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 3, l'orientation des ouvertures 12 est contrôlée par un élément mobile 13 actionnable par l'utilisateur. Celui-ci peut ainsi orienter le flux d'air réchauffé sortant à l'avant de chaque étagère de telle sorte qu'il s'écoule vers le bas, en façade du meuble frigorifique. Le flux d'air réchauffé rencontre le rideau d'air froid 4 provenant de la partie supérieure du meuble frigorifique. Cette disposition évite le réchauffement des produits exposés sur l'étagère inférieure. La paroi inférieure 7b de l'étagère est percée d'orifices 15 par lesquels s'échappe l'air réfrigérant. Ces orifices permettent de distribuer de manière efficace l'air sur les produits situés sur l'étagère inférieure (voir également la figure 2). Des orifices pourraient également être prévus dans la paroi supérieure 7a de l'étagère 8. Une tirette 14 coulissante, percée de trous 16, située à l'avant de l'étagère 8 permet de régler le flux d'air sortant des ouvertures 12 en masquant plus ou moins celles-ci (voir également la figure 4). Il est ainsi possible de répartir le flux d'air entre les différentes étagères et d'adapter le flux thermique de refroidissement à la charge thermique reçue par les produits. Cette charge thermique (essentiellement radiative) dépend de la position des produits sur les différentes  In this figure we recognize the upper wall 7a and the lower wall 7b of a shelf 8. The openings 12 located at the front of the shelf 8 are oriented downwards and have the form of nozzles. In the alternative embodiment shown in Figure 3, the orientation of the openings 12 is controlled by a movable member 13 operable by the user. This can thus direct the heated air flow exiting at the front of each shelf so that it flows downwards, on the front of the refrigeration unit. The heated air flow meets the cold air curtain 4 coming from the upper part of the refrigeration unit. This arrangement prevents the products exposed on the lower shelf from heating up. The lower wall 7b of the shelf is pierced with orifices 15 through which the refrigerant air escapes. These holes allow the air to be distributed efficiently on the products located on the lower shelf (see also Figure 2). Holes could also be provided in the upper wall 7a of the shelf 8. A sliding pull tab 14, pierced with holes 16, located at the front of the shelf 8 makes it possible to adjust the flow of air leaving the openings 12 in more or less masking these (see also Figure 4). It is thus possible to distribute the air flow between the different shelves and to adapt the cooling thermal flow to the thermal load received by the products. This thermal load (essentially radiative) depends on the position of the products on the different

étagères.shelves.

On va maintenant décrire la figure 5 qui représente une vue latérale en coupe d'une variante de réalisation d'une étagère selon l'invention, montrant le logement  We will now describe Figure 5 which shows a side sectional view of an alternative embodiment of a shelf according to the invention, showing the housing

contenant le matériau à changement de phase.  containing the phase change material.

Un logement complémentaire 50 est aménagé dans l'épaisseur de la paroi supérieure 7a de l'étagère 8. Ce logement contient une fine couche de fluide à changement de phase (liquide/solide). Les fluides à changement de phase peuvent être: - des mélanges eau-paraffine (de sorte que les températures sont maintenues entre 1 C et 8 C), - des mélanges eau-éthanol (de sorte que les températures sont maintenues entre -20 C et -1 C),  A complementary housing 50 is arranged in the thickness of the upper wall 7a of the shelf 8. This housing contains a thin layer of phase change fluid (liquid / solid). The phase change fluids can be: - water-paraffin mixtures (so that the temperatures are maintained between 1 C and 8 C), - water-ethanol mixtures (so that the temperatures are maintained between -20 C and -1 C),

- de l'eau (pour le maintien de la température à 0 C).  - water (to maintain the temperature at 0 C).

Ces fluides à changement de phase liquide/solide accroissent l'inertie thermique  These liquid / solid phase change fluids increase thermal inertia

de l'étagère et permettent ainsi le maintien de températures constantes bien définies.  of the shelf and thus allow the maintenance of well-defined constant temperatures.

Les étagères qui viennent d'être décrites en se référant aux figures 1 à 5 peuvent être utilisées pour réaliser tout meuble de présentation de produits frais et surgelés. De tels meubles permettent le contrôle des températures amont et aval ainsi  The shelves which have just been described with reference to Figures 1 to 5 can be used to make any display cabinet for fresh and frozen products. Such furniture allows the control of upstream and downstream temperatures as well

que leur affichage. Le gérant du magasin peut garantir le maintien des températures.  as their display. The store manager can guarantee that the temperatures will be maintained.

Claims (12)

RevendicationsClaims 1. Etagère (8) pour meuble frigorifique (1) comprenant une double paroi (7) dans laquelle circule, de l'arrière vers l'avant du meuble frigorifique, un fluide  1. Shelf (8) for refrigeration unit (1) comprising a double wall (7) in which a fluid flows from the rear to the front of the refrigeration unit réfrigérant notamment de 1' air réfrigérant.  refrigerant including refrigerant air. 2. Etagère selon la revendication 1 telle que la partie située à l'avant de la double paroi comporte au moins une ouverture (12) vers l'extérieur,  2. A shelf according to claim 1 such that the part situated at the front of the double wall has at least one opening (12) towards the outside, 3. Etagère selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 telle que  3. Shelf according to any one of claims 1 or 2 such as l'ouverture (12) de la double paroi située à l'avant s'étend au moins en partie sur la  the opening (12) of the double wall located at the front extends at least partially over the longueur de l'étagère (8).length of the shelf (8). 4. Etagère selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 telle que les  4. Shelf according to any one of claims 2 or 3 such that the dimensions de l'ouverture de la double paroi située à l'avant sont contrôlées par des éléments mobiles (14) actionnables par l'utilisateur,  dimensions of the opening of the double wall located at the front are controlled by mobile elements (14) operable by the user, 5. Etagère selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4 telle que  5. Shelf according to any one of claims 2, 3 or 4 such that l'orientation de l'ouverture (12) de la double paroi située à l'avant est contrôlée par des éléments mobiles (13) actionnables par l'utilisateur,  the orientation of the opening (12) of the double wall located at the front is controlled by mobile elements (13) actuable by the user, 6. Etagère selon la revendication 5 telle que les éléments mobiles (13) sont orientés vers le bas du meuble frigorifique (1),6. Shelf according to claim 5 such that the mobile elements (13) are oriented towards the bottom of the refrigeration unit (1), 7. Etagère selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 telle que la paroi  7. Shelf according to any one of claims 1 to 6 such as the wall inférieure (7b) de la double paroi (7) comporte des orifices (15),  lower (7b) of the double wall (7) has orifices (15), 8. Etagère selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 telle que la paroi  8. Shelf according to any one of claims 1 to 7 such as the wall supérieure (7a) de la double paroi (7) comporte un logement (50) de faible épaisseur s'étendant au moins en partie entre l'avant et l'arrière de l'étagère (8); ledit logement contenant un fluide à changement de phase notamment du type liquide/solide,  upper (7a) of the double wall (7) comprises a housing (50) of thin thickness extending at least in part between the front and the rear of the shelf (8); said housing containing a phase change fluid, in particular of the liquid / solid type, 9. Etagère selon la revendication 8 telle que l'épaisseur du logement (50) est9. A shelf according to claim 8 such that the thickness of the housing (50) is comprise entre 1 mm et 2 mm.between 1 mm and 2 mm. 10. Etagère selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 telle que le  10. Shelf according to any one of claims 8 or 9 such as the fluide à changement de phase est choisi parmi la famille des fluides suivants: - des mélanges eau-paraffine, - des mélanges eau-éthanol, - de l'eau.  phase change fluid is chosen from the following family of fluids: - water-paraffin mixtures, - water-ethanol mixtures, - water. 11. Meuble frigorifique réalisé au moyen d'étagères présentant les11. Refrigeration cabinet produced by means of shelves presenting the caractéristiques de l'une quelconque des revendications 1 à 10.  Characteristics of any one of claims 1 to 10. 12. Meuble frigorifique selon la revendication 10 comportant à sa partie inférieure (2): - un ventilateur (3) aspirant l'air venant de la partie située en façade (4) du meuble et le refoulant, - à travers une batterie froide (5), vers - des orifices d'entrée (6) situés à l'arrière des doubles parois (7) des étagères (8).  12. Refrigeration unit according to claim 10 comprising at its lower part (2): - a fan (3) sucking the air coming from the part located on the front (4) of the cabinet and discharging it, - through a cold battery ( 5), towards - inlet openings (6) located behind the double walls (7) of the shelves (8).
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