FR2792398A1 - Installation pour le maintien a basse temperature d'une enceinte isothermique - Google Patents

Installation pour le maintien a basse temperature d'une enceinte isothermique Download PDF

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Abstract

Selon l'invention, le boîtier (5) délimitant la réserve de froid du caisson isothermique (4) est équipé d'une porte (12), est réalisé en matériau isolant et de manière à pouvoir être fixé contre le plafond (4) du caisson isothermique en formant une enceinte fermée, et comporte, dans une face verticale, une bouche d'entrée d'air (13), et dans son fond et à l'opposé de la bouche d'entrée (13), une bouche de sortie d'air (14) associée à un ventilateur (15), ledit ventilateur (15) étant apte à générer, dans le boîtier (5), un flux d'air orienté de la bouche d'entrée (13) vers la bouche de sortie (14) et circulant entre les plaques accumulatrices de froid (6), tandis que, d'une part, le moteur électrique du ventilateur (15) est alimenté par un circuit électrique (16) comprenant un boîtier thermostatique (17) fermant ce circuit sous le contrôle d'un capteur de température (21) disposé dans le compartiment de conservation, et que, d'autre part, chacune des bouches, respectivement, d'entrée (13) et de sortie (14), est associée à des moyens d'obturation (24), venant en position d'ouverture quand le ventilateur est en fonctionnement.

Description

La présente invention est relative à une installation pour le
maintien à basse température d'une enceinte isothermique.
La conservation à basse température, c'est-à-dire entre 0 C et 7 C, de produits divers dans une enceinte isothermique comportant des parois isolantes, est assurée, en général: - soit par l'évaporateur d'une installation frigorifique, par exemple, dans une installation fixe ou dans un camion frigorifique, - soit par des plaques accumulatrices de froid, aussi dénommées plaques eutectiques, qui, composées d'une enveloppe en matière synthétique contenant un mélange aqueux gelant bien en dessous de la température d'utilisation et préalablement chargée en froid dans un congélateur les portant à une température négative, sont disposées dans un compartiment formant réserve de froid, mais communiquant en permanence avec un compartiment de conservation disposé au-dessous de
lui.
- soit enfin, par de la glace ou neige carbonique disposée dans une réserve de froid séparée du compartiment de conservation par une
paroi isolante.
En raison de son coût d'investissement, le recours à un équipement frigorifique n'est possible que pour les enceintes de grand volume et n'est donc pas envisageable pour les enceintes de faible volume, c'est-àdire de l'ordre de 2m3, du type de celles utilisées par les
traiteurs ou autres métiers de l'alimentation assurant des livraisons.
Il en est de même pour la conservation par la glace ou neige carbonique qui nécessite soit des moyens de chargement en dioxyde de carbone en phase liquide, soit des moyens de stockage cryogénique, dont l'investissement est trop important pour des applications à de petits
volumes unitaires.
Quant aux plaques accumulatrices de froid, elles s'avèrent insatisfaisantes en raison de leur faible durée d'utilisation, mais aussi de
leur inconstance.
En effet, elles sont en général disposées dans une réserve communiquant en permanence avec le compartiment de conservation, sans aucune régulation, de sorte que ces plaques ont tendance, à perdre leurs calories, par conduction avec l'air ambiant, circulant par convection dans le compartiment de conservation. Il en résulte que ces plaques perdent les calories accumulées plus rapidement qu'elles ne le devraient, avec pour conséquence le risque de permettre au compartiment de conservation de parvenir, avant le terme espéré, à une température ambiante supérieure au seuil recommandé, en rompant ainsi ce qu'il est
convenu d'appeler la chaîne de froid.
Par ailleurs, en début de cycle de conservation, c'est-à-dire lorsqu'elles sont déposées à température négative dans la réserve de froid, elles ont tendance à porter les produits les plus proches, parmi ceux dont il faut assurer la conservation, à une température négative, ce qui est préjudiciable pour certains d'entre eux tels que les végétaux et en
particulier les salades.
Un objet de l'invention est donc de fournir une installation de maintien à basse température qui soit peu coûteuse en investissement et en fonctionnement, soit de mise en oeuvre simple, procure un maintien en température fiable sur la durée voulue, sans aucun préjudice sur les produits conservés, et soit adaptable sur les enceintes isothermiques de
faible volume.
Ces enceintes de faible volume, qu'elles soient disposées dans la partie arrière d'une camionnette, dans une remorque, ou constituées par un conteneur déplaçable, intéressent plus particulièrement les petites entreprises qui, disposant de moyens financiers limités, ne peuvent actuellement envisager d'équiper l'enceinte d'une installation frigorifique,
ou disposer d'un poste de distribution de glace carbonique.
Actuellement, ce type d'utilisateur dispose les produits alimentaires à conserver dans des conteneurs de petites dimensions contenant des plaques eutectiques et dispose les conteneurs dans
l'enceinte isothermique, de manière à limiter les déperditions calorifiques.
Ces utilisateurs souhaitent disposer d'une installation pouvant, non seulement, être mise en place rapidement dans l'enceinte, mais également pouvant en être retirée à moindre frais, par exemple lors du remplacement
du véhicule, de la remorque ou du conteneur.
Un autre objet de l'invention est de fournir une installation prête à être montée et amovible, pouvant être mise en place dans toute enceinte isothermique et démontée rapidement de celle-ci, et plus particulièrement dans le caisson isothermique, amovible ou non, d'une camionnette de livraison. Cette installation comprend un boîtier délimitant la réserve de froid et apte à recevoir plusieurs plaques accumulatrices de froid, superposées et/ou juxtaposées, amovibles et rechargeables par dépôt dans
un congélateur ou équivalent.
Selon l'invention, le boîtier est équipé d'une porte, est réalisé en matériau isolant, et de manière à pouvoir être fixé contre le plafond du caisson isothermique en formant une enceinte fermée, et comporte, dans une face verticale, une bouche d'entrée d'air, et dans son fond et à l'opposé de la bouche d'entrée, une bouche de sortie d'air associée à un ventilateur, ledit ventilateur étant apte à générer dans le boîtier un flux d'air orienté de la bouche d'entrée vers la bouche de sortie et circulant entre les plaques accumulatrices de froid, tandis que, d'une part, le moteur électrique du ventilateur est alimenté par un circuit électrique comprenant un boîtier thermostatique fermant ce circuit sous le contrôle d'un capteur de température disposé dans le compartiment de conservation, et que d'autre part, chacune des bouches, d'entrée et de sortie, est associée à des moyens d'obturation venant en position d'ouverture, quand le
ventilateur est en fonctionnement.
Ainsi, lorsque le ventilateur est au repos, les plaques accumulatrices sont confinées dans le boîtier isolant dont les bouches, respectivement, d'entrée et de sortie d'air sont fermées, ce qui évite tout échange thermique avec l'enceinte isothermique et réduit
considérablement les déperditions calorifiques des plaques accumulatrices.
Dès que le capteur, disposé dans l'enceinte, détecte une élévation de la température au-delà d'une valeur de seuil, le boîtier thermostatique commande la fermeture du circuit électrique du ventilateur qui, dans le boîtier, génère d'abord des variations de pression provoquant l'ouverture des bouches, puis un flux d'air orienté. Ce flux aspire l'air le plus chaud stagnant contre le plafond de l'enceinte isothermique et le force à circuler entre les plaques accumulatrices, de manière que, après refroidissement contre ces plaques et après renvoi dans l'enceinte, il puisse abaisser la température dans cette enceinte constituant compartiment de
conservation.
Dès que la température dans l'enceinte revient à une valeur de seuil inférieure, le boîtier thermostatique commande l'ouverture du circuit électrique du ventilateur, ce qui entraîne, par la fermeture des bouches
d'air, le nouveau confinement des plaques dans le boîtier.
Grâce à cela, le froid accumulé par les plaques n'est utilisé qu'au fur et à mesure des besoins des produits disposés dans l'enceinte et est conservé plus longtemps, ce qui permet à cette installation d'assurer le maintien à basse température sur une plus grande durée, et de garantir la
conservation de la chaîne de froid.
Cette installation présente les avantages supplémentaires suivants: - elle est silencieuse en fonctionnement, - elle consomme peu d'énergie électrique, et peut donc être alimentée par une batterie de véhicule, i15 - la recharge en froid des plaques accumulatrices s'effectue hors de l'enceinte, par exemple, dans un congélateur traditionnel utilisant l'énergie du réseau électrique et ne nécessite qu'une durée équivalente à une nuit, - son temps de montage, de l'ordre de deux heures, est plusieurs fois inférieur au temps de montage d'un équipement frigorifique plus coûteux, - elle peut être aisément démontée pour être récupérée, par
exemple en cas de remplacement du véhicule.
Dans une forme d'exécution de l'invention, chacune des bouches, respectivement d'entrée et de sortie d'air, est formée par des fentes parallèles et la face de chaque fente qui est aval par rapport au flux d'air, est obturée par une lame en matière synthétique fixée sur l'un de ses bords et apte, d'une part, à se soulever en présence du flux d'air généré par le ventilateur, et d'autre part, à revenir élastiquement contre la fente,
dès que le flux d'air est interrompu.
Lorsque ces lames sont en position de fermeture, elles s'opposent à toute circulation d'air entre le boîtier et l'enceinte, y compris par convection naturelle. Elles assurent donc, de manière simple et peu
onéreuse, le confinement du froid dans le boîtier isolant.
Avantageusement, chacune des plaques accumulatrices de froid est composée d'un corps central ondulé longitudinalement et de deux bourrelets latéraux s'étendant de chaque côté du corps central, chaque bourrelet étant formé entre une nervure supérieure saillant vers le haut et une nervure inférieure saillant vers le bas, de manière que, par superposition des plaques, soient formées des couloirs ondulés de
circulation orientée du flux d'air.
Cet aménagement présente également l'avantage de simplifier la construction du boîtier, puisque ses parois intérieures n'ont pas besoin de nervures de réception et de positionnement des plaques accumulatrices, celles-ci se positionnant les unes sur les autres par simple empilage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la
description qui suit en référence au dessin schématique annexé
représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette installation
dans le cas de son application à une camionnette.
Figure 1 est une vue de côté, avec coupe partielle, d'un véhicule équipé de l'installation, Figure 2 est une vue partielle, en coupe transversale, montrant à échelle agrandie, I'installation, Figure 3 est une vue en perspective d'une forme d'exécution d'une plaque accumulatrice, Figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de figure 2, Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une plaque
accumulatrice.
A la figure 1, la référence numérique 2 désigne, de manière générale, un véhicule de type fourgon tôlé, dont le compartiment arrière 3, accessible par des portes latérales ou arrière, non représentées, contient un caisson isothermique 4, démontable ou non, formant compartiment de
conservation.
L'installation, selon l'invention, est essentiellement composée d'un boîtier 5 apte à recevoir des plaques accumulatrices de froid 6. Le boîtier est réalisé en matériau isolant et, dans la forme d'exécution représentée, présente, comme montré à la figure 4, une section transversale en U dont les ailes 5a, 5b sont munies de retours coudés externes 7a, 7b permettant sa fixation par des vis 8 contre le plafond 9 du caisson isothermique 4. Ce boîtier, qui est disposé, dans l'angle formé entre le plafond 9 et l'une des parois verticales du caisson isothermique et, dans cette forme d'exécution, la paroi avant 10 de ce caisson, comporte à I'opposé de cette paroi, une paroi frontale 12. Dans cette forme d'exécution, celle-ci est constituée par une porte. Cette porte, qui permet l'introduction des plaques accumulatrices 6 dans le boîtier 5, peut bien entendu être disposée sur l'une des parois longitudinales de ce boîtier si celui-ci occupe une autre disposition dans le véhicule, et par exemple est
transversal.
Le boîtier est équipé d'une bouche d'entrée 13 et d'une bouche de sortie 14 disposées de part et d'autre de la zone de réception des plaques accumulatrices 6, à savoir, respectivement, dans la porte 12 et dans le fond du boîtier, à l'opposé de la porte 12, donc près de la paroi
avant 10 de l'enceinte isothermique.
La bouche de sortie 14 est associée à un ventilateur électrique dont le circuit électrique 16 traverse la paroi 10 pour parvenir à un boîtier thermostatique 17, disposé dans le poste de conduite du véhicule, c'està-dire à l'extérieur du caisson isothermique 4. Ce boîtier est lui-même alimenté avec interposition d'un interrupteur général 18, par un circuit 19, connecté à la batterie du véhicule. A ce boîtier aboutissent également, d'une part, un circuit 20 connecté à un capteur de température 21 disposé dans le compartiment de conservation de l'enceinte isothermique, et d'autre part, éventuellement, un circuit 22 aboutissant à un autre capteur
de température 23, disposé à proximité des plaques accumulatrices 6.
Chacune des bouches, respectivement, d'entrée 13 et de sortie 14, est associée à des moyens d'obturation venant en position
d'ouverture, lorsque le ventilateur est en fonctionnement.
Dans la forme d'exécution représentée, chaque bouche 13 et 14 est formée par des fentes parallèles 13a, 14a et chaque fente est associée à une lame en matière synthétique 24 fixée sur le bord de cette fente et apte à l'obturer élastiquement. Ces lames élastiques sont disposées sur la face des bouches d'entrée qui est en aval par rapport au sens de circulation du flux d'air généré par le ventilateur 15, représenté
par la flèche 31 à la figure 2.
Comme montré plus en détails aux figures 3 à 5, chacune des plaques accumulatrices 6 est composée d'un corps central ondulé 6a et de deux bourrelets latéraux 6b, s'étendant longitudinalement de chaque côté du corps central et donnant, à cette plaque, une section transversale ayant la forme générale d'un H. De façon connue, chaque plaque est composée d'une enveloppe en matière synthétique moulée contenant un mélange aqueux 26 dont le point de congélation est déterminé en fonction de la quantité de calories devant être emmagasinées et, en conséquence, de la
durée de conservation espérée.
Comme le montre plus en détails la figure 4, chaque bourrelet 6b est formé entre une nervure supérieure 27 saillant vers le haut, et une nervure inférieure 28 saillant vers le bas. Les deux nervures inférieures 28 de chaque plaque sont conformées pour s'emboîter entre les faces internes des nervures supérieures 27 d'une plaque 6 sous jacente. Le fond du boîtier 5 comporte des rainures 29 aptes à coopérer avec les nervures inférieures 28 de la plaque la plus basse, pour la positionner et la caler en translation. Grâce à cet agencement, le seul empilage des plaques 6 dans le boîtier 5 assure le positionnement et le calage en translation transversale de ces plaques, tout en formant, entre elles, des couloirs ondulés 30, de
circulation du flux d'air.
Avec cette installation, lorsque la température dans le compartiment de conservation, c'est-à-dire dans l'enceinte isothermique, hors boîtier 5, atteint une valeur de seuil, et par exemple 6 C pour la conservation de produits frais, le boîtier thermostatique 17, informé par le capteur 21, commande la fermeture du circuit électrique 16 et la mise en fonctionnement du ventilateur 15. Cette mise en fonctionnement a pour conséquence de générer, sur la bouche d'entrée 13, une dépression et sur la bouche de sortie 14, une pression provoquant l'éloignement des lames 24 des fentes, respectivement 13a, 14a et l'établissement d'un flux d'air orienté dans le sens de la flèche 31. Dans ces conditions, I'air le plus chaud, accumulé contre le plafond 4 de l'enceinte isothermique, est aspiré dans le boîtier 5. Dans celui-ci, il est forcé à circuler dans les couloirs ondulés 30 entre les plaques accumulatrices 6. Cette circulation forcée assure son refroidissement avant qu'il soit renvoyé par la bouche de sortie
14 dans le compartiment de conservation de l'enceinte isothermique.
Dès que la température dans ce caisson a atteint une valeur de seuil inférieure, par exemple 4 C, le boîtier thermostatique 17 ouvre le circuit électrique 16 et provoque l'arrêt du ventilateur 15. Dès cet arrêt, les lames élastiques 24 viennent en position de fermeture et s'opposent donc à tout échange thermique par convection entre le boîtier 5 et
l'enceinte isothermique 4.
Ainsi, les calories accumulées dans les plaques 6 ne sont consommées qu'au fur et à mesure des besoins, ce qui permet, pour une quantité de calories accumulées, d'éviter les surconsommations et
d'augmenter la durée de maintien dans la plage de températures requise.
De plus, le confinement des plaques dans le boîtier empêche que, en début de cycle de conservation, leur température négative se transmette aux produits conservés les plus proches et supprime tous
risques de brûlure ou détériorations par un froid négatif.
On notera que, pour faciliter la circulation de l'air se refroidissant entre les plaques 6, le fond 5 du boîtier est incliné vers le bas en allant de la bouche d'entrée 13 vers la bouche de sortie 14, pour
donner la même inclinaison aux couloirs 30 délimités entre les plaques.
Cette installation est très facile à mettre en oeuvre, puisqu'il suffit de fixer le boîtier contre le plafond du caisson isothermique 4 et de faire traverser la paroi de fond 10 de ce caisson aux circuits électriques 16, 20 et 22 se raccordant au boîtier 17 disposé dans la cabine. Le temps de ce montage est de l'ordre de une heure et demi à deux heures, et est donc bien inférieur aux douze heures nécessaires pour l'installation d'un équipement frigorifique. Il est en de même pour le démontage qui s'effectue beaucoup plus rapidement, de sorte que l'installation peut très aisément être récupérée pour être montée dans une autre enceinte, et cela
par un personnel non spécialisé.
Le capteur 23 n'intervient dans le fonctionnement de l'installation que pour couper le circuit d'alimentation du ventilateur, lorsque les plaques accumulatrices 6 ne sont plus en mesure de fournir du froid. Il a donc pour fonction d'éviter de consommer de l'énergie électrique pouvant vider les batteries du véhicule, pour faire tourner le ventilateur 1 5, si par mégarde l'interrupteur 18 n'a pas été actionné après déchargement de l'enceinte isothermique. L'installation selon l'invention permet non seulement d'utiliser dans les meilleures conditions le froid accumulé dans des plaques eutectiques 6, mais aussi obtenir dans le compartiment de conservation une température régulée entre des limites réglables par le boîtier
thermostatique actionnable depuis l'extérieur.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Installation amovible pour le maintien à basse température d'un caisson isothermique (4) déplaçable, comprenant un boîtier (5) délimitant la réserve de froid et apte à recevoir plusieurs plaques (6) accumulatrices de froid, superposées et/ou juxtaposées, amovibles et rechargeables par dépôt dans un congélateur ou équivalent, caractérisée en ce que le boîtier (5) est équipé d'une porte (12), est réalisé en matériau isolant et de manière à pouvoir être fixé contre le plafond (4) du caisson isothermique en formant une enceinte fermée, et comporte, dans une face verticale, une bouche d'entrée d'air (13), et dans son fond et à l'opposé de la bouche d'entrée (13), une bouche de sortie d'air (14) associée à un ventilateur (15), ledit ventilateur (15) étant apte à générer, dans le boîtier (5), un flux d'air orienté de la bouche d'entrée (13) vers la bouche de sortie (14) et circulant entre les plaques accumulatrices de froid (6), tandis que, d'une part, le moteur électrique du ventilateur (15) est alimenté par un circuit électrique (16) comprenant un boîtier thermostatique (17) fermant ce circuit sous le contrôle d'un capteur de température (21) disposé dans le compartiment de conservation, et que, d'autre part, chacune des bouches, respectivement, d'entrée (13) et de sortie (14), est associée à des moyens d'obturation (24), venant en position d'ouverture
quand le ventilateur est en fonctionnement.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des bouches, respectivement, d'entrée (13) et de sortie d'air (14), est formée par des fentes parallèles (13a, 14a) et la face de chaque fente qui est aval par rapport au sens de circulation, du flux d'air, est obturée par une lame en matière synthétique (24) fixée sur l'un de ses bords et apte, d'une part, à se soulever en présence du flux d'air généré par le ventilateur (15), et d'autre part, à revenir élastiquement contre la
fente, dès que le flux d'air est interrompu.
3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un second capteur de température (23) est disposé dans le boîtier (5) à proximité de l'une des plaques accumulatrices (6) et est relié à un boîtier thermostatique (17) ouvrant le circuit d'alimentation électrique (16) du ventilateur (15) quand la température détectée par le capteur atteint une
valeur de référence.
4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des plaques accumulatrices de froid (6) est composée d'un corps central (6a), ondulé longitudinalement, et de deux bourrelets latéraux (6b), s'étendant de chaque côté du corps central, chaque bourrelet (6b) étant formé entre une nervure supérieure (27), saillant vers le haut, et une nervure inférieure (28), saillant vers le bas, de manière que, par superposition des plaques (6), soient formées des couloirs ondulés (30) de
circulation orientée du flux d'air.
5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier (5) présente une section transversale en U, dont les ailes (5a, 5b) sont munies de retours coudés externes (7a, 7b) et est fixé contre le plafond du caisson (4) et dans l'angle formé entre ce plafond et l'une des parois verticales du caisson, cette fixation étant assurée par des moyens de liaison (8) se fixant dans le plafond et traversant les retours coudés (7a,
7b) du boîtier (5).
6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond du boîtier (5) est incliné vers le bas en allant de la bouche d'entrée
(13) vers la bouche de sortie (14).
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