FR2869272A1

FR2869272A1 - Refrigerated liquid food e.g. milk, collecting and transporting installation for tank truck, has fixed refrigeration station, and isothermal cistern with liquid collection compartment, frigories storing compartment and cooling circuit

Info

Publication number: FR2869272A1
Application number: FR0404379A
Authority: FR
Inventors: Hubert Lelong; Didier Salin
Original assignee: Serap Industries SAS
Current assignee: Serap Industries SAS
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-10-28
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: UA86748C2; FR2869272B1; RU2005112559A; RU2298917C2

Abstract

The installation has an isothermal cistern (4) with a liquid collection compartment (6), a frigories storing compartment and a cooling circuit (8). The circuit has a heat exchanger (81) in the compartment (6) and a pump (82) for circulating a coolant passing through the storing compartment to remove the frigories. The circuit has connectors (83, 84) for joints (34, 35) of a coolant liquid circuit (3) of a fixed refrigeration station (1). The isothermal cistern has a control unit with a temperature sensor installed in the liquid collection compartment (6) to control the functioning of the cooling circuit.

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

Installation de collecte et de transport de liquides refroidis, notamment de liquides alimentaires tels que du lait. Installation for collecting and transporting cooled liquids, especially liquid foods such as milk.

Etat de la technique La collecte et le transport de liquides fragiles, notamment de liquides alimentaires tels que du lait nécessite le refroidissement de ces liquides pour en assurer la conservation. STATE OF THE ART The collection and transport of fragile liquids, especially liquid foods such as milk requires the cooling of these liquids to ensure their preservation.

Il existe actuellement des citernes isothermes de collecte de lait équipées d'un groupe frigorifique de manière à maintenir le liquide io collecté à une température basse, appropriée, de conserver pendant le transport. There are currently insulated milk collection tanks equipped with a refrigeration unit so as to keep the liquid collected at a suitable low temperature to be stored during transport.

Mais les groupes frigorifiques ont l'inconvénient d'être des installations relativement fragiles convenant mal pour travailler dans des conditions brutales. De telles installations conviennent mal pour la col- lecte de lait dans des zones de production équipées d'un réseau routier de bonne qualité. But refrigerating units have the disadvantage of being relatively fragile facilities poorly suited to work in brutal conditions. Such facilities are poorly suited for milk collection in production areas equipped with a good quality road network.

Lorsque de telles installations sont utilisées sur des camions citernes circulant dans des terrains irréguliers, des routes cabossées, etc..., les groupes frigorifiques trop fortement sollicités par les secousses, risquent de tomber en panne. Outre la difficulté qu'il y a de réparer les installations, le chargement risque d'être inutilisable à l'arrivée. When such installations are used on tankers traveling in uneven terrain, bumpy roads, etc., refrigeration units that are too much stressed by the jolts may fail. In addition to the difficulty of repairing the facilities, loading may be unusable on arrival.

But de l'invention La présente invention a pour but de développer une instal- lation de collecte et de transport de liquides refroidis, notamment pour la collecte de lait dans des régions de production sans réseau routier, rendant difficiles l'utilisation des citernes isothermes équipées de groupes frigorifiques ou ne permettant de les utiliser que dans de mauvaises conditions. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop an installation for the collection and transport of cooled liquids, in particular for the collection of milk in production regions without a road network, making it difficult to use equipped isothermal tanks. refrigerating units or allowing them to be used only in bad conditions.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne une installation de collecte et de transport de liquides refroidis, notamment de lait, caractérisée par - un poste fixe de réfrigération ayant * un groupe frigorifique relié à un circuit de liquide caloporteur muni de moyens de connexion, - une citerne isotherme embarquée sur un véhicule pour collecter le liquide, ayant * un compartiment de collecte de liquide, * un compartiment de stockage de frigories * un circuit de refroidissement comportant un échangeur de chaleur dans le compartiment de collecte et une pompe de circulation du li- quide de refroidissement et passant par le compartiment de stockage pour y prélever des frigories et les fournir à l'échangeur de chaleur * un moyen de régulation avec au moins une sonde de température installée dans le compartiment de collecte et commandant le fonctionnement du circuit de refroidissement, * un branchement pour les moyens de connexion du circuit de liquide caloporteur du poste fixe de réfrigération. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the present invention relates to an installation for collecting and transporting cooled liquids, in particular milk, characterized by a fixed refrigeration station having a refrigeration unit connected to a coolant circuit. provided with connecting means, - an insulated tank on a vehicle for collecting the liquid, having * a liquid collection compartment, * a cold storage compartment * a cooling circuit including a heat exchanger in the collection compartment and a circulation pump of the cooling liquid and passing through the storage compartment to collect frigories and provide them to the heat exchanger * a control means with at least one temperature sensor installed in the collection compartment and controlling the operation of the cooling circuit, * a connection for the connection means of the circu it is coolant liquid from the refrigeration station.

Dans cette installation qui se compose en général d'un poste fixe et d'une ou plusieurs citernes isothermes installées sur des vé- hicules de collecte, la partie fragile de l'installation, c'est-à-dire le groupe frigorifique, est fixe et ne subit pas les contraintes des secousses et des chocs comme un groupe frigorifique installé sur un véhicule. Les équipements mobiles de la citerne isotherme sont des équipements robustes et en tous les cas pratiquement insensibles aux chocs et aux secousses. Le compartiment de stockage de frigories a une structure essentiellement statique, sans pièce fragile, mobile. La pompe de circulation du circuit de refroidissement est une installation robuste dont le fonctionnement n'est pas perturbé par les secousses subies par le véhicules. Cela permet une restitution du froid par l'installation embarquée dans la citerne, c'est-à- dire le compartiment de stockage de frigories et son circuit de refroidisse-ment reliés au compartiment de collecte de liquide. Une installation selon l'invention composée du groupe frigorifique à poste fixe et des citernes isothermes, mobiles, transportées par camion, a également l'avantage d'être beaucoup plus économique que des groupes frigorifiques associés à chaque citerne, et cela indépendamment des difficultés de fonctionnement et de la fragilité des groupes frigorifiques embarqués. De plus, le fonctionnement du groupe frigorifique aura également un meilleur rendement puisque ce groupe à poste fixe sera dimensionné de manière plus importante qu'un groupe frigorifique mobile embarqué sur un camion. Enfin, l'entraînement du groupe frigorifique est également plus simple. Il peut s'agir d'une alimentation électrique plutôt que de l'entraînement par un moteur embarqué sur le véhicule. In this installation, which generally consists of a fixed station and one or more isothermal tanks installed on collection vehicles, the fragile part of the installation, that is to say the refrigeration unit, is fixed and does not suffer the constraints of shaking and shock such as a refrigeration unit installed on a vehicle. The mobile equipment of the insulated tank is robust equipment and in all cases virtually insensitive to shocks and jolts. The frigory storage compartment has an essentially static structure, without fragile, mobile part. The circulation pump of the cooling circuit is a robust installation whose operation is not disturbed by the shaking of the vehicle. This allows a return of cold by the installation embedded in the tank, that is to say the cold storage compartment and its cooling circuit-ment connected to the liquid collection compartment. An installation according to the invention composed of the stationary refrigerating unit and isothermal tanks, mobile, transported by truck, also has the advantage of being much more economical than the refrigerating units associated with each tank, and this independently of the difficulties of operation and the fragility of on-board refrigeration units. In addition, the operation of the refrigeration unit will also have a better performance since this stationary group will be dimensioned more importantly than a mobile refrigeration unit on a truck. Finally, the training of the refrigeration unit is also simpler. It can be a power supply rather than driving by a motor on the vehicle.

Le fonctionnement de l'installation ne présente pas de difficulté particulière puisque le chargement du compartiment de stockage de frigories avec de la chaleur latente se fait pendant les périodes d'immobilisation du ou des véhicules, la nuit. Un dimensionnement approprié du compartiment de stockage de frigories permet d'assurer le refroidissement du liquide collecté sur toute la boucle de collecte. The operation of the installation has no particular difficulty since the loading of the cold storage compartment with latent heat is during periods of immobilization of the vehicle or vehicles at night. Appropriate dimensioning of the cold storage compartment makes it possible to cool the liquid collected over the entire collection loop.

De manière avantageuse, le compartiment de stockage contient une charge de stockage de chaleur latente emmagasinant les frigories pendant la période de recharge et les restituant pendant la collecte. Advantageously, the storage compartment contains a latent heat storage charge storing the frigories during the recharge period and restoring them during the collection.

1 o Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre l'installation de collecte et de transport de liquides 15 refroidis, dans sa phase de charge frigorifique, - la figure 2 montre la citerne isotherme embarquée dans sa phase d'utilisation. The present invention will be described in more detail below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows the cooling fluid collection and transport facility, in its refrigerated charge phase, - Figure 2 shows the isothermal tank embarked in its phase of use.

Description du mode de réalisationDescription of the embodiment

Selon la figure 1, l'invention concerne une installation de collecte et de transport de liquides refroidis tels que des liquides alimentaires, notamment du lait. Cette installation se compose d'un poste fixe de réfrigération 1 équipé d'un groupe frigorifique muni d'un circuit de liquide caloporteur avec des moyens de connexion et d'une ou plusieurs citernes isothermes dont une seule (4) est représentée. According to Figure 1, the invention relates to a facility for collecting and transporting cooled liquids such as liquid food, including milk. This installation consists of a fixed refrigeration station 1 equipped with a refrigeration unit provided with a coolant circuit with connection means and one or more isothermal tanks of which only one (4) is shown.

Le poste de réfrigération 1 se compose d'un groupe frigorifique 2 avec un compresseur 21, un condenseur 22 et un évaporateur 23. Ce dernier est monté dans un circuit de liquide caloporteur 3 équipé d'une pompe de circulation 31 et de tuyaux de raccordement 32, 33 munis chacun de raccords 34, 35 et de clapets anti-retour 36, 37 pour être branchés sur le circuit de refroidissement de la citerne 4. The refrigerating station 1 consists of a refrigerating unit 2 with a compressor 21, a condenser 22 and an evaporator 23. The latter is mounted in a coolant circuit 3 equipped with a circulation pump 31 and connection pipes 32, 33 each provided with connectors 34, 35 and non-return valves 36, 37 to be connected to the cooling circuit of the tank 4.

La citerne 4 est embarquée sur un véhicule 5 et sert à col- lecter le liquide. La citerne isotherme 4 comporte un compartiment de collecte de liquide 6 et un compartiment de stockage de frigories 7, sépa- rés l'un de l'autre. Un circuit de refroidissement 8 équipant la citerne isotherme 4 passe par le compartiment de stockage 7 contenant une charge 71 figurée par des billes et travaillant par stockage de chaleur la- tente; il comprend un échangeur de chaleur 81 installé dans le compar- timent de collecte 6. Le circuit 8 est équipé d'une pompe de circulation 82 entraînée à partir du véhicule, par exemple par un moteur électrique alimenté à partir du circuit électrique du véhicule ou, de préférence, le circuit hydraulique entraînant la pompe ou encore à partir de la prise de force. La citerne isotherme 4 est également équipée d'un moyen de régulation non représenté recevant des informations d'une sonde de température installée dans le compartiment de collecte 6 pour détecter la température du liquide et commander par cette information le fonctionnement de la pompe de circulation 82 du liquide caloporteur traversant le compartiment de stockage de frigories 7 et l'échangeur de chaleur 81. L'échangeur de chaleur 81 est de préférence installé au fond du compartiment 6 de façon que quel que soit le niveau de remplissage du compartiment, il est au contact direct avec le liquide à refroidir ou à maintenir en température. The tank 4 is loaded onto a vehicle 5 and serves to collect the liquid. The insulated tank 4 comprises a liquid collection compartment 6 and a cold storage compartment 7, separated from each other. A cooling circuit 8 fitted to the insulated tank 4 passes through the storage compartment 7 containing a charge 71 represented by balls and working by latent heat storage; it comprises a heat exchanger 81 installed in the collection compartment 6. The circuit 8 is equipped with a circulation pump 82 driven from the vehicle, for example by an electric motor powered from the electric circuit of the vehicle or preferably, the hydraulic circuit driving the pump or from the PTO. Isothermal tank 4 is also equipped with a not shown control means receiving information from a temperature sensor installed in the collection compartment 6 to detect the temperature of the liquid and control by this information the operation of the circulation pump 82 coolant passing through the cold storage compartment 7 and the heat exchanger 81. The heat exchanger 81 is preferably installed at the bottom of the compartment 6 so that whatever the level of filling of the compartment, it is at direct contact with the liquid to be cooled or to maintain the temperature.

Le circuit de refroidissement 8 est équipé de connecteurs 83, 84 pour se brancher sur le circuit de liquide caloporteur 3 du poste fixe 1. Des vannes d'arrêt 85, 86 servent à brancher ou couper le circuit de refroidissement 8 et des vannes 87, 88 branchent le circuit de liquide caloporteur 3 sur le compartiment de stockage de frigories 7. Les vannes 85, 87 et 86, 88 peuvent également être remplacées par deux vannes à trois voies chacune. The cooling circuit 8 is equipped with connectors 83, 84 for connection to the coolant circuit 3 of the stationary station 1. Shutoff valves 85, 86 serve to connect or cut the cooling circuit 8 and the valves 87, 88 connect the coolant circuit 3 to the cold storage compartment 7. The valves 85, 87 and 86, 88 may also be replaced by two three-way valves each.

La citerne 4 comporte des moyens d'accès tels que des trous d'homme 10, 11 pour le compartiment de collecte 6 et pour le compartiment de stockage 7 ainsi qu'une pompe d'aspiration 15 reliée à la conduite d'arrivée/sortie 13 du liquide de collecte, à l'arrière et à la base du compartiment de collecte 6, de façon que le liquide pompé arrive di- rectement en contact avec la surface de l'échangeur 81 pour être très rapidement refroidi à la température voulue. La conduite 13 est équipée d'une vanne 14 et d'une pompe 15 dont l'entrée est reliée à un tuyau de pompe 16 pour collecter le liquide. En partie basse, le compartiment 7 comporte un orifice d'évacuation 72 permettant d'évacuer la charge 71 pour son remplacement. The tank 4 comprises access means such as manholes 10, 11 for the collection compartment 6 and for the storage compartment 7 and a suction pump 15 connected to the inlet / outlet pipe 13 of the collection liquid, at the rear and the base of the collection compartment 6, so that the pumped liquid comes into direct contact with the surface of the exchanger 81 to be very quickly cooled to the desired temperature. The pipe 13 is equipped with a valve 14 and a pump 15 whose inlet is connected to a pump pipe 16 for collecting the liquid. In the lower part, the compartment 7 has a discharge port 72 for evacuating the load 71 for its replacement.

La figure 1 montre également le circuit de nettoyage 17 du compartiment 4 de la citerne équipé de dispositifs d'aspersion 171, 172, permettant d'asperger avec du liquide de nettoyage toute la surface intérieure de la citerne puis de rincer lorsque la conduite 173 est branchée sur le circuit de nettoyage non représenté, par ailleurs relié à la conduite 13 sur le tuyau de collecte 16 ou à sa place. Figure 1 also shows the cleaning circuit 17 of the compartment 4 of the tank equipped with spraying devices 171, 172, for spraying with the cleaning liquid all the inner surface of the tank and then rinsing when the pipe 173 is connected to the cleaning circuit not shown, further connected to the pipe 13 on the collection pipe 16 or in its place.

L'installation décrite ci-dessus fonctionne en phase de charge et en phase collecte de la manière suivante: Phase de charge Comme représenté à la figure 1, pendant une phase de charge, à l'arrêt du véhicule 5 portant la citerne isotherme 4, on branche les tuyaux 32, 33 du circuit de liquide caloporteur 3 sur le compartiment de stockage de frigories 7, on ouvre les vannes 87, 88 et on ferme les vannes 85, 86 reliant cette partie du circuit à l'échangeur de chaleur 81 du compartiment de collecte 6 de liquide. The installation described above operates in the charging phase and in the collecting phase as follows: Charge phase As shown in FIG. 1, during a charge phase, when the vehicle 5 carrying the insulated tank 4 is stopped, the hoses 32, 33 of the coolant circuit 3 are connected to the frigory storage compartment 7, the valves 87, 88 are opened and the valves 85, 86 connecting the part of the circuit to the heat exchanger 81 are closed. collection compartment 6 of liquid.

Le circuit de liquide caloporteur 3 est ainsi refermé sur l'évaporateur 23 du groupe frigorifique 2 qui fonctionne avec le compresseur 21 et le condenseur 22 de manière à évacuer les calories du compartiment de stockage 5 et à recharger celui-ci en extrayant la chaleur stockée sous forme de chaleur latente car la charge contenue dans le compartiment de stockage travaille de préférence par stockage de chaleur latente correspondant à un changement d'état à une température déter- minée. La charge du compartiment 7 est, par exemple, constituée de billes remplies d'un liquide caloporteur à changement d'état (fusion). A titre d'exemple d'une telle charge travaillant par chaleur latente: liquides eutectiques, glace, sorbets. The coolant circuit 3 is thus closed on the evaporator 23 of the refrigerating unit 2 which operates with the compressor 21 and the condenser 22 so as to evacuate the calories from the storage compartment 5 and to recharge the latter by extracting the stored heat. in the form of latent heat because the charge contained in the storage compartment preferably works by latent heat storage corresponding to a change of state at a given temperature. The charge of the compartment 7 is, for example, consisting of balls filled with a coolant with a change of state (melting). As an example of such a load working by latent heat: eutectic liquids, ice, sorbets.

Lorsque les frigories sont stockées dans la charge, le véhi- cule est prêt pour faire une tournée de collecte. On ferme les vannes 87, 88, on débranche les connexions 34, 83, 35, 84 des tuyaux 32, 33 du circuit de liquide caloporteur 3 et on ouvre les vannes 85, 86 du circuit de refroidissement 8 du compartiment 6. La pompe de circulation 82 peut fonctionner selon la demande de frigories dans le compartiment de collecte de liquide 6. When the frigories are stored in the load, the vehicle is ready for a collection tour. The valves 87, 88 are closed, the connections 34, 83, 35, 84 are disconnected from the pipes 32, 33 of the coolant circuit 3 and the valves 85, 86 of the cooling circuit 8 of the compartment 6 are opened. Circulation 82 can operate according to the demand for frigories in the liquid collection compartment 6.

A titre d'exemple, le compartiment de stockage de frigories peut avoir une capacité de l'ordre de 3 m3 et le compartiment de collecte de liquide une capacité de l'ordre de 10 m3. For example, the cold storage compartment may have a capacity of about 3 m 3 and the liquid collection compartment a capacity of about 10 m 3.

Il est remarquer que les vannes 85, 86 permettent d'isoler la partie du circuit de refroidissement passant dans l'échangeur de chaleur 81 pendant la phase de recharge du compartiment de stockage 7 ou une partie de cette phase de recharge. Cela permet d'éviter d'éventuelles déperditions de froid et surtout de nettoyer le compartiment 6 avec un liquide de nettoyage, en général, chaud. It should be noted that the valves 85, 86 make it possible to isolate the part of the cooling circuit passing through the heat exchanger 81 during the recharging phase of the storage compartment 7 or part of this recharging phase. This avoids possible loss of cold and especially clean the compartment 6 with a cleaning fluid, usually hot.

Puis, à la fin du nettoyage, le compartiment de collecte peut éventuellement être remis en température par l'ouverture des vannes 85, 86 ce qui permet d'augmenter globalement la capacité frigorifique de la citerne 4, c'est-à-dire non seulement du compartiment 7 qui stocke les frigories mais également du compartiment 6, aussi longtemps que la citerne 4 est reliée au poste de réfrigération 1. Then, at the end of the cleaning, the collection compartment can possibly be warmed again by opening the valves 85, 86 which makes it possible to increase overall the refrigerating capacity of the tank 4, that is to say not only compartment 7 which stores the frigories but also compartment 6, as long as the tank 4 is connected to the refrigeration station 1.

Phase de collecte La figure 2 montre le véhicule de collecte avec la citerne isotherme 4 en position de collecte. Le circuit de refroidissement 8 partant du compartiment de stockage 7 passe par la vanne 86 ouverte (la vanne 88 étant fellnée), la pompe de circulation 82 pour arriver dans l'échangeur de chaleur 81 du compartiment de collecte 6, y puiser des calories par réchauffage du liquide caloporteur et revenir par la vanne 85 ouverte (la vanne 87 étant fermée) dans le haut du compartiment 7 pour y céder les calories et se recharger en frigories en traversant la charge du compartiment. Collection phase Figure 2 shows the collection vehicle with the insulated tank 4 in the collection position. The cooling circuit 8 from the storage compartment 7 passes through the open valve 86 (the valve 88 being exhausted), the circulation pump 82 to arrive in the heat exchanger 81 of the collection compartment 6, to draw calories from it. heating the coolant and return through the valve 85 open (the valve 87 is closed) in the top of the compartment 7 to give the calories and reload in frigories through the load compartment.

La collecte peut se faire comme cela est schématisé par le bidon B dans lequel est plongé le tuyau de collecte 16. La pompe aspi- rante 15 est mise en route pour puiser le liquide du bidon B et le transférer dans le compartiment de collecte 6. The collection can be done as shown schematically by the can B in which is plunged the collection pipe 16. The suction pump 15 is started to draw the liquid from the can B and transfer it into the collection compartment 6.

Pendant ce temps, le circuit de refroidissement fonctionne et pei Anet de refroidir le liquide en cours de pompage puis pour le mettre à la température appropriée dans la citerne isotherme. During this time, the cooling circuit works and pei Anet to cool the liquid being pumped and then to put it to the appropriate temperature in the insulated tank.

Le liquide caloporteur du circuit 3 comme celui du circuit de refroidissement 8 est, de préférence, de l'eau glycolée. The coolant of the circuit 3 as that of the cooling circuit 8 is preferably brine.

Claims

1) Apparatus for collecting and transporting cooled liquids, especially liquid foodstuffs such as milk, characterized by - a fixed refrigeration station (1) having a refrigerating unit (2) connected to a heat transfer liquid circuit (3) provided with connection means (34, 35), an isothermal tank (4) on a vehicle (5) for collecting the liquid, having a liquid collecting compartment (6), a cold storage compartment (7) ), * a cooling circuit (8) having a heat exchanger (81) in the collection compartment (6) and a circulation pump (82) of the coolant and passing through the storage compartment (7) for removing frigories and supplying them to the heat exchanger (81), * regulating means with at least one temperature sensor installed in the collection compartment (6) and controlling the operation of the cooling circuit (8), * a connection (83, 84) for the connection means (34, 35) of the coolant circuit (3) of the refrigeration station (1).

2) Installation according to claim 1, characterized in that the storage compartment (7) contains a latent heat storage charge.

3) Installation according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (81) of the cooling circuit (8) is installed in the bottom of the collection compartment.