FR2813660A1 - Freezer for ice cream balls has trough with refrigerant fluid flow in base and overflow openings - Google Patents

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    • A23L3/375—Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals with direct contact between the food and the chemical, e.g. liquid nitrogen, at cryogenic temperature

Abstract

The freezer for ice cream balls has a trough (12) with a base (16) and sidewalls (18). A refrigerant fluid feed (14) causes a flow of the fluid through the trough. The trough has an overflow opening (36) in at least one sidewall. Each overflow opening can be rectangular with its long axis parallel to the base of the trough.

Description

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La présente invention concerne une installation de préparation de produits surgelés sphériques, du type comportant au moins un canal de surgélation, présentant un fond bordé de parois latérales, et des moyens d'établissement dans le canal de surgélation, d'un courant d'un liquide frigorigène. <Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to an installation for preparing spherical frozen products, of the type comprising at least one deep-freezing channel, having a bottom bordered by side walls, and means for establishing in the deep-freezing channel, a current of refrigerant.

De nos jours, il est connu de produire certains produits alimentaires ou cosmétologiques sous la forme de billes sphériques. Ces produits sont par exemple des billes de crème glacée, des billes de jus de fruits de ferment lactique ou encore des billes de lotion ou de pommade cosmétologique. Nowadays, it is known to produce certain food or cosmetic products in the form of spherical beads. These products are, for example, ice cream beads, beads of lactic ferment fruit juice or beads of cosmetic lotion or ointment.

Pour la fabrication de telles billes, la matière brute constituant le produit est amenée à température ambiante dans un canal de surgélation empli d'un courant d'azote liquide. Des gouttes de produit généralement liquide sont introduites dans le canal. Lors de son entraînement par le courant d'azote liquide, chaque goutte de liquide est progressivement transformée en une sphère solide lors de sa surgélation progressive. For the production of such beads, the raw material constituting the product is brought to ambient temperature in a deep-freezing channel filled with a stream of liquid nitrogen. Drops of generally liquid product are introduced into the canal. During its entrainment by the current of liquid nitrogen, each drop of liquid is gradually transformed into a solid sphere during its progressive freezing.

Afin de donner une forme sphérique au produit surgelé, le fond du canal présente une forme semi-cylindrique dont le diamètre correspond au diamètre escompté pour les billes de produits surgelés. In order to give the frozen product a spherical shape, the bottom of the channel has a semi-cylindrical shape whose diameter corresponds to the expected diameter for the balls of frozen products.

Actuellement, les moyens assurant l'établissement d'un courant d'azote liquide dans le canal comportent des moyens propres permettant de contrôler le débit de l'azote, afin que la hauteur du bain d'azote soit constante sur toute la longueur du canal et que cette hauteur soit sensiblement identique ou seulement légèrement supérieur au diamètre escompté pour les billes de produits surgelés. Currently, the means ensuring the establishment of a flow of liquid nitrogen in the channel include their own means for controlling the flow of nitrogen, so that the height of the nitrogen bath is constant over the entire length of the channel and that this height is substantially identical or only slightly greater than the diameter expected for the balls of frozen products.

En effet, si le niveau du bain d'azote est trop haut, les billes en formation se mettent à flotter et leur rotondité est imparfaite. In fact, if the level of the nitrogen bath is too high, the beads in formation begin to float and their roundness is imperfect.

Au contraire, si le niveau est trop bas, la rotondité est satisfaisante mais la congélation est imparfaite. On the contrary, if the level is too low, the roundness is satisfactory but the freezing is imperfect.

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Or, le contrôle du débit d'azote dans le canal est relativement délicat à mettre en oeuvre, notamment du fait de la présence des billes en formation dans le canal.  However, controlling the nitrogen flow rate in the channel is relatively difficult to implement, in particular because of the presence of the beads in formation in the channel.

L'invention a pour but de proposer une installation de préparation de produits surgelés sphériques dans laquelle le niveau du courant du liquide frigorigène circulant dans le canal est maintenu sensiblement constant et ce de manière simple. The object of the invention is to propose an installation for preparing spherical frozen products in which the level of the current of the refrigerant flowing in the channel is kept substantially constant and this in a simple manner.

A cet effet, l'invention a pour objet une installation de préparation de produits surgelés sphériques, du type précité, caractérisée en ce que le canal de surgélation présente, dans au moins une paroi latérale, au moins une lumière d'évacuation des excédants de fluide frigorigène. To this end, the subject of the invention is an installation for preparing spherical frozen products, of the aforementioned type, characterized in that the deep-freezing channel has, in at least one side wall, at least one lumen for discharging excess of Refrigerant.

Suivant des modes particuliers de réalisation, l'installation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - la ou chaque lumière d'évacuation présente une forme oblongue, le plus grand axe de la ou chaque lumière étant orienté parallèlement au fond du canal ; - au moins une paroi latérale comporte plusieurs lumières d'évacuation, et la distance séparant deux lumières d'évacuation successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur de la ou chaque lumière mesurée suivant son plus grand axe, - au moins une paroi latérale comporte plusieurs lumières d'évacuation, et les distances séparant les lumières d'évacuation du fond sont toutes sensiblement identiques, - le fond est sensiblement semi-cylindrique, et la distance séparant le fond de la ou chaque lumière d'évacuation est supérieure au double du rayon de courbure du fond semi-cylindrique, - la distance séparant le fond de la ou chaque lumière d'évacuation est comprise entre 2 et 2,5 fois le rayon de courbure du fond semi-cylindrique, According to particular embodiments, the installation comprises one or more of the following characteristics - the or each discharge light has an oblong shape, the largest axis of the or each light being oriented parallel to the bottom of the channel; - at least one side wall has several discharge lights, and the distance separating two successive discharge lights is between 0.5 and 2 times the length of the or each light measured along its longest axis, - at least one side wall has several discharge lights, and the distances separating the discharge lights from the bottom are all substantially identical, - the bottom is substantially semi-cylindrical, and the distance separating the bottom from the or each discharge light is greater double the radius of curvature of the semi-cylindrical bottom, - the distance separating the bottom of the or each discharge light is between 2 and 2.5 times the radius of curvature of the semi-cylindrical bottom,

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- le canal de surgélation est inclinée vers le bas suivant le sens du courant de liquide frigorigène, - les moyens d'établissement du courant de liquide frigorigène comportent des moyens d'introduction dans le canal de surgélation, d'un excès de liquide frigorigène pour assurer un écoulement sensiblement permanent de liquide frigorigène au travers d'au moins une lumière d'évacuation, - il comporte un collecteur de réception du liquide frigorigène en excès s'écoulant au travers des ouvertures d'évacuation, et des moyens de recyclage du liquide frigorigène recueilli par le collecteur vers les moyens d'introduction du liquide frigorigène dans le canal de surgélation.  the freezing channel is inclined downward in the direction of the flow of refrigerant, the means for establishing the flow of refrigerant comprise means for introducing into the freezing channel an excess of refrigerant for ensure a substantially permanent flow of refrigerant through at least one discharge light, - it comprises a collector for receiving excess refrigerant flowing through discharge openings, and means for recycling the liquid refrigerant collected by the collector towards the means for introducing the refrigerant into the freezing channel.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'une installation de préparation de produits surgelés sphériques selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale du canal de surgélation de l'installation de la figure 1. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings in which - Figure 1 is a partial schematic perspective view of an installation for preparing spherical frozen products according to the invention; and - Figure 2 is a cross-sectional view of the freezing channel of the installation of Figure 1.

L'installation 10 représentée sur la figure 1 est destinée à la préparation de billes surgelées de crème glacée, ces billes ayant par exemple un diamètre de 2 à 7mm. The installation 10 shown in Figure 1 is intended for the preparation of frozen ice cream balls, these balls having for example a diameter of 2 to 7mm.

L'installation comporte essentiellement un canal de surgélation 12 incliné et des moyens 14 d'établissement dans le canal d'un courant d'un liquide frigorigène, tel que de l'azote liquide. The installation essentially comprises an inclined deep-freezing channel 12 and means 14 for establishing in the channel a current of a refrigerant, such as liquid nitrogen.

Le canal 12 présente un fond 16 et deux parois latérales 18. Le canal est obturé à chacune de ses extrémités par une paroi transversale 20. Le courant d'azote liquide est établi suivant la longueur du canal depuis une première extrémité 22 jusqu'à une seconde extrémité non représentée de collecte des produits surgelés. Le canal est légèrement incliné vers sa The channel 12 has a bottom 16 and two side walls 18. The channel is closed at each of its ends by a transverse wall 20. The flow of liquid nitrogen is established along the length of the channel from a first end 22 to a second end, not shown, for collecting frozen products. The channel is slightly inclined towards its

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second extrémité, de sorte qu'il décrit une pente descendant suivant le sens d'écoulement du courant d'azote liquide. La longueur du canal est par exemple de 7m.  second end, so that it describes a downward slope in the direction of flow of the stream of liquid nitrogen. The length of the channel is for example 7m.

Les moyens 14 d'établissement d'un courant d'azote liquide comportent une conduite 24 d'injection d'azote liquide piquée au travers de la paroi d'extrémité 20 prévue à la première extrémité du canal. L'alimentation en azote est assurée depuis un réservoir de stockage d'azote 26 au travers d'une pompe 28 dont la sortie est reliée à la conduite 24. The means 14 for establishing a stream of liquid nitrogen comprise a pipe 24 for injecting liquid nitrogen punctured through the end wall 20 provided at the first end of the channel. Nitrogen is supplied from a nitrogen storage tank 26 through a pump 28, the outlet of which is connected to line 24.

En outre, l'installation comporte des moyens 30 d'introduction dans le canal 12 au voisinage de sa première extrémité 22 de gouttes G de produit à surgeler. Les moyens 30 comportent par exemple une canule 32 associée à des moyens permettant la délivrance du produit goutte à goutte. In addition, the installation comprises means 30 for introducing drops G of product to be frozen into the channel 12 near its first end 22. The means 30 comprise for example a cannula 32 associated with means allowing the delivery of the product drop by drop.

Comme illustré plus précisément sur la figure 2, le fond 16 du canal présente une forme concave semi-cylindrique se reliant tangentiellement aux deux parois latérales 18. Ces dernières sont inclinées d'environ 30 par rapport au plan de symétrie du canal.  As illustrated more precisely in FIG. 2, the bottom 16 of the channel has a concave semi-cylindrical shape tangentially connecting to the two side walls 18. The latter are inclined by approximately 30 relative to the plane of symmetry of the channel.

Le rayon de courbure R du fond 16 est égal au rayon escompté pour les billes B de produits surgelés devant être fabriquées. II est ainsi par exemple de 3 mm. The radius of curvature R of the bottom 16 is equal to the expected radius for the balls B of frozen products to be manufactured. It is thus for example 3 mm.

Selon l'invention, les parois latérales 18 comportent suivant la longueur du canal des lumières 36 d'évacuation des excès de fluide frigorigène. According to the invention, the side walls 18 have, along the length of the channel of the lights 36 for evacuating excess refrigerant.

Avantageusement, les deux parois 18 sont toutes deux munies de lumières d'évacuation 36, celles-ci étant disposées en regard les unes des autres.  Advantageously, the two walls 18 are both provided with discharge lights 36, these being arranged opposite one another.

Ces lumières sont avantageusement de forme oblongue, le plus grand axe des lumières étant orienté parallèlement au fond 16 du canal. These lights are advantageously oblong, the largest axis of the lights being oriented parallel to the bottom 16 of the channel.

Les lumières successives sur chaque paroi sont séparées d'une distance correspondant sensiblement à la longueur de chaque lumière, celle- ci étant mesurée suivant leur plus grand axe. Avantageusement, la distance The successive slots on each wall are separated by a distance corresponding substantially to the length of each slot, the latter being measured along their longest axis. Advantageously, the distance

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séparant deux lumières successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur des lumières.  separating two successive lights is between 0.5 and 2 times the length of the lights.

Pour la fabrication de billes d'un rayon de 3 mm, la longueur des lumières est de l'ordre de 3 à 4 cm, leur hauteur étant de 5 à 6 mm. For the manufacture of balls with a radius of 3 mm, the length of the lights is of the order of 3 to 4 cm, their height being 5 to 6 mm.

Ainsi, les lumières sont écartées les unes des autres d'un intervalle par exemple de 3 à 5 cm. Thus, the lights are spaced from each other by an interval of for example 3 to 5 cm.

Les distances séparant le fond 16, des lumières 36, et plus précisément de leur partie inférieure, sont toutes sensiblement identiques. Cette distance notée H sur la figure 2, séparant le fond de chacune des lumières est légèrement supérieur au double du rayon de courbure R du fond semi-cylindrique 16, c'est-à-dire au double du diamètre souhaité pour les billes B de crème glacée. The distances separating the bottom 16, of the lights 36, and more precisely of their lower part, are all substantially identical. This distance, denoted H in FIG. 2, separating the bottom of each of the lumens is slightly greater than twice the radius of curvature R of the semi-cylindrical bottom 16, that is to say twice the diameter desired for the balls B of ice cream.

De préférence la distance est comprise entre 2 fois et 2,5 fois ce rayon R. Elle est avantageusement de préférence sensiblement égal à 2,2 fois ce rayon. Preferably the distance is between 2 times and 2.5 times this radius R. It is preferably preferably substantially equal to 2.2 times this radius.

Avantageusement, l'alimentation en azote, assurée par la pompe 28 est telle qu'un excès d'azote soit introduit dans le canal 12 depuis sa première extrémité 22. Ainsi, un écoulement sensiblement permanent d'azote s'effectue au travers au moins des premières lumières d'évacuation en considérant le sens du courant dans le canal. Advantageously, the supply of nitrogen, provided by the pump 28, is such that an excess of nitrogen is introduced into the channel 12 from its first end 22. Thus, a substantially permanent flow of nitrogen takes place through at least first evacuation lights considering the direction of the current in the channel.

Un collecteur 40 est disposé au dessous du canal 22 pour recueillir l'excédant d'azote liquide évacué, cet excédant étant réintroduit dans le réservoir 26 par une conduite de recyclage 42. A collector 40 is placed below the channel 22 to collect the excess liquid nitrogen discharged, this excess being reintroduced into the tank 26 by a recycling line 42.

On conçoit qu'avec une telle installation, lors de la fabrication de billes de crème glacée, le niveau dans le canal est maintenu sensiblement constant du fait de l'écoulement des excès d'azote liquide au travers des lumières d'évacuation 36. De plus, la position des lumières 36 assure que le niveau d'azote liquide soit très légèrement supérieur au diamètre souhaité pour les billes de crème glacée. It is understood that with such an installation, during the production of ice cream balls, the level in the channel is kept substantially constant due to the flow of excess liquid nitrogen through the discharge ports 36. more, the position of the lights 36 ensures that the level of liquid nitrogen is very slightly higher than the desired diameter for the ice cream balls.

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L'azote liquide étant alimenté légèrement en excès dans le canal 12, le niveau de l'azote liquide n'est pas inférieur au niveau défini par les lumières d'évacuation, de sorte que la surgélation des billes de crème glacée s'effectue correctement.  The liquid nitrogen being fed slightly in excess in the channel 12, the level of the liquid nitrogen is not lower than the level defined by the discharge lights, so that the freezing of the ice cream balls is carried out correctly .

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Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Installation (10) de préparation de produits surgelés sphériques, du type comportant au moins un canal de surgélation (12), présentant un fond (16) bordé de parois latérales (18), et des moyens (14) d'établissement dans le canal de surgélation (12), d'un courant d'un liquide frigorigène, caractérisée en ce que le canal de surgélation (12) présente, dans au moins une paroi latérale (18), au moins une lumière (36) d'évacuation des excédants de fluide frigorigène.CLAIMS 1. Installation (10) for preparing spherical frozen products, of the type comprising at least one deep-freezing channel (12), having a bottom (16) bordered by side walls (18), and establishment means (14) in the freezing channel (12), of a flow of a refrigerant, characterized in that the freezing channel (12) has, in at least one side wall (18), at least one light (36) d evacuation of excess refrigerant. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou chaque lumière d'évacuation (36) présente une forme oblongue, le plus grand axe de la ou chaque lumière (36) étant orienté parallèlement au fond (16) du canal.2. Installation according to claim 1, characterized in that the or each discharge lumen (36) has an oblong shape, the largest axis of the or each lumen (36) being oriented parallel to the bottom (16) of the channel. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins une paroi latérale (18) comporte plusieurs lumières d'évacuation (36), et en ce que la distance séparant deux lumières d'évacuation (36) successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur de la ou chaque lumière mesurée suivant son plus grand axe.3. Installation according to claim 2, characterized in that at least one side wall (18) comprises several discharge ports (36), and in that the distance separating two successive discharge ports (36) is between 0.5 and 2 times the length of the or each light measured along its longest axis. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une paroi latérale (18) comporte plusieurs lumières d'évacuation (36), et en ce que les distances séparant les lumières d'évacuation (36) du fond (16) sont toutes sensiblement identiques.4. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one side wall (18) comprises several discharge lights (36), and in that the distances separating the discharge lights (36) of the bottom (16) are all substantially identical. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fond (16) est sensiblement semi- cylindrique, et en ce que la distance séparant le fond (16) de la ou chaque lumière d'évacuation (36) est supérieure au double du rayon de courbure du fond semi-cylindrique (16).5. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom (16) is substantially semi-cylindrical, and in that the distance separating the bottom (16) from the or each discharge light (36) is greater than twice the radius of curvature of the semi-cylindrical bottom (16). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la distance séparant le fond (16) de la ou chaque lumière d'évacuation (36) est comprise entre 2 et 2,5 fois le rayon de courbure du fond semi-cylindrique (16). 6. Installation according to claim 5, characterized in that the distance separating the bottom (16) from the or each discharge light (36) is between 2 and 2.5 times the radius of curvature of the semi-cylindrical bottom ( 16). <Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8> 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de surgélation (12) est inclinée vers le bas suivant le sens du courant de liquide frigorigène. 7. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the freezing channel (12) is inclined downward in the direction of the flow of refrigerant. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'établissement du courant de liquide frigorigène comportent des moyens (28) d'introduction dans le canal de surgélation (12), d'un excès de liquide frigorigène pour assurer un écoulement sensiblement permanent de liquide frigorigène au travers d'au moins une lumière d'évacuation (36).8. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for establishing the flow of refrigerant comprise means (28) for introducing into the freezing channel (12), an excess of liquid refrigerant to ensure a substantially permanent flow of refrigerant through at least one discharge port (36). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'il comporte un collecteur (40) de réception du liquide frigorigène en excès s'écoulant au travers des ouvertures d'évacuation (36), et des moyens (42) de recyclage du liquide frigorigène recueilli par le collecteur (40) vers les moyens d'introduction (28) du liquide frigorigène dans le canal de surgélation (16).9. Installation according to claim 8, characterized in that it comprises a collector (40) for receiving the excess refrigerant flowing through the discharge openings (36), and means (42) for recycling the refrigerant collected by the collector (40) to the means for introducing (28) the refrigerant into the freezing channel (16).
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