WO2007036656A1 - Receptacle de neige carbonique a double compartiment pour conteneurs isothermes - Google Patents
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Abstract
Un réservoir cryogénique, apte à contenir une masse cryogénique et à être monté dans le compartiment cryogénique d'un conteneur de conservation de produits alimentaires périssables, comportant : un bac de réception de neige carbonique, de forme sensiblement parallélépipédique dont la face supérieure présente une zone de perforation apte à permettre l'évacuation du gaz généré à l'intérieur du bac ; un couvercle rendu solidaire de la face supérieure du bac de rétention de façon à laisser entre la face supérieure et le couvercle un espace permettant l'accumulation du gaz généré ; la présence, sur l'une des faces latérales du bac de réception, de moyens d'injection et de moyens qui sont d'une part en communication avec ledit espace permettant l'accumulation et qui sont d'autre part adaptés pour coopérer avec des moyens extérieurs d'évacuation des gaz générés. Conteneur isotherme de conservation et/ou transport de produits alimentaires périssables comportant un tel réservoir cryogénique.
Description
RECEPTACLE DE NEIGE CARBONIQUE A DOUBLE COMPARTIMENT POUR CONTENEURS ISOTHERMES
L'invention concerne le domaine du transport des denrées alimentaires périssables en conteneurs isothermes, où le maintien de la chaîne du froid est assuré par du dioxyde de carbone en phase solide ("neige carbonique").
De tels conteneurs isothermes comprennent couramment un compartiment cryogénique disposé dans la partie supérieure du conteneur, au- dessus du compartiment où sont disposés les produits devant être conservés à température contrôlée. Le compartiment cryogénique est matérialisé (par des rails, une paroi inférieure etc..) ou non selon les cas.
Traditionnellement, ce compartiment supérieur reçoit un réservoir destiné à contenir un produit réfrigérant, tel que du dioxyde de carbone en phase solide, dont la sublimation libère des gaz froids compensant les entrées de chaleur à travers les joints entre le conteneur et sa porte ou encore à travers l'isolant du conteneur.
On sait bien que la réglementation en vigueur concernant le respect de la chaîne du froid pour le transport des denrées alimentaires périssables devient de plus en plus rigoureuse, et conduit notamment les acteurs de la grande distribution à évoluer en terme de préparation et de traçabilité des produits à transporter.
Or, il est également connu que la température dirigée des locaux de travail ainsi que des quais d'attente destinés au chargement des conteneurs conditionnés (en produits alimentaires et en agent frigorifique), nécessite une dépense énergétique importante ponctuée d'un faible renouvellement d'air dans l'ensemble des espaces de transit des produits.
On connaît déjà des structures de conteneur isotherme dans lesquelles le compartiment cryogénique, dans lequel la masse cryogénique est stockée, est muni de moyens (typiquement sous forme de grilles) permettant de retenir la neige carbonique chargée, tout en laissant passer le gaz, et d'organiser ainsi le fait que pendant le chargement du réservoir en fluide, on
procède à la récupération de gaz dans l'ambiance des locaux à l'aide d'un extracteur. Le document EP-631 096 illustre cet état de la technique.
Plus récemment, il a été proposé, dans le document EP-823 600, une structure de conteneur où le réservoir de stockage de la masse cryogénique est monté coulissant dans des glissières horizontales du compartiment cryogénique du conteneur, et où ce réservoir est divisé intérieurement par de tels moyens de rétention de la neige carbonique en deux zones, une zone de stockage de la neige carbonique, reliée à des moyens d'alimentation en CO2 liquide, et une zone de détente du gaz communiquant avec des moyens d'aspiration du gaz carbonique. L'auteur du document insiste par ailleurs beaucoup sur le fait que le réservoir décrit est étanche au gaz carbonique pour mieux isoler le compartiment de conservation des produits des gaz froids provenant soit du gaz carbonique sublimé par la neige soit de l'air refroidi par l'action radiative de cette neige.
Les travaux menés à bien par la Demanderesse ont montré que les conteneurs proposés par ce dernier document présentent les inconvénients suivants :
- tout d'abord le fait que le réservoir est étanche au gaz rend le conteneur inefficace pour sa mission de préservation de denrées alimentaires périssables, on comprend que dans cette configuration le compartiment cryogénique n'échange des frigories (froid) avec les produits qu'au travers de la paroi horizontale froide qui sépare les deux compartiments, ce qui est tout à fait insuffisant;
- d'autre part, on comprend bien que l'exploitation de ce système nécessite des conteneurs spécifiques (dédiés) avec une géométrie intérieure adaptée (plans de joint, rainures transversales ...) puisque également le conteneur lui même dans sa partie haute ( plafond ) joue un rôle en participant à la constitution de la zone de détente et permettre ainsi la récupération des gaz.
Un des objectifs de la présente invention est alors de proposer un nouveau réservoir ou réceptacle de neige carbonique permettant certes de récupérer les gaz issus de l'injection de CO2 liquide et de les acheminer vers l'extérieur des locaux sans en modifier l'environnement, mais également un
réservoir qui soit autonome c'est à dire qui puisse s'adapter à n'importe quel type de conteneur isotherme proposé sur le marché, en version standard, et dont l'autonomie permette même le remplissage du réservoir en dehors du conteneur et le chargement ultérieur du réservoir dans le conteneur.
Les travaux menés à bien par la Demanderesse lui ont permis de démontrer que ce but pouvait être atteint à l'aide d'un réservoir cryogénique, apte à contenir une masse cryogénique et à être monté dans le compartiment cryogénique d'un conteneur isotherme de conservation et/ou transport de produits alimentaires périssables, le réservoir étant muni de moyens de raccordement à une source de dioxyde de carbone en phase liquide et de moyens de séparation retenant la neige carbonique mais laissant passer le gaz, et se caractérisant en ce qu'il comprend :
- un bac de réception de neige carbonique, de forme sensiblement parallélépipédique, muni d'une part de moyens d'injection adaptés pour coopérer avec un injecteur relié à une source de CO2 liquide et permettre l'injection de neige carbonique dans le bac, et d'autre part dont la face supérieure présente une zone de perforation apte à permettre l'évacuation du gaz généré à l'intérieur du bac;
- un couvercle rendu solidaire de la face supérieure du bac de rétention de façon à laisser entre la face supérieure et le couvercle un espace permettant l'accumulation du gaz généré; et
- la présence, sur l'une des faces latérales du bac de réception, desdits moyens d'injection et de moyens qui sont d'une part en communication avec ledit espace permettant l'accumulation et qui sont d'autre part adaptés pour coopérer avec des moyens extérieurs d'évacuation des gaz générés.
Le réservoir selon l'invention peut également adopter l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :
- le couvercle laisse en outre un espace pour permettre, en dehors des phases d'évacuation vers l'extérieur des gaz générés, le passage des gaz générés depuis le bac vers le compartiment de stockage des produits.
- le réservoir comprend un écran thermique en une matière thermiquement isolante, préférentiel lement amovible, et apte à être installé
sous le bac afin de protéger contre les rayonnements les denrées stockées dans le conteneur.
- les moyens d'injection sont adaptés pour coopérer avec un injecteur muni d'une buse de sortie de forme cylindrique à axe horizontal, s'étendant vers l'intérieur du bac, adapté pour orienter l'injection de neige carbonique sensiblement tangentiellement à une paroi latérale du bac de manière à créer un tourbillon dans le bac.
L'invention concerne également un conteneur isotherme de conservation et/ou transport de produits alimentaires périssables, du type comportant un compartiment cryogénique et un compartiment de stockage des produits, ainsi qu'un réservoir cryogénique, apte à être monté dans le compartiment cryogénique, adapté pour réfrigérer le compartiment de stockage des produits, caractérisé en ce que le réservoir cryogénique est conforme au réservoir selon la présente invention.
Comme on l'a déjà signalé plus haut, le réservoir selon l'invention est adaptable à tous les types de conteneur, et l'on doit entendre par la notion de « compartiment cryogénique » un espace situé traditionnellement dans la partie haute du conteneur, cet espace étant ou non matérialisé (par des rails, une paroi inférieure etc.).
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un réservoir conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique partielle d'un réservoir conforme à l'invention permettant de visualiser un des modes d'injection mettant en œuvre une buse de sortie de forme cylindrique à axe horizontal, s'étendant vers l'intérieur du bac, adaptée pour créer une structure de vortex ;
- la figure 3 est une représentation schématique partielle en coupe d'un conteneur équipé d'un réservoir conforme à l'invention.
On reconnaît sur la figure 1 une représentation schématique partielle d'un réservoir 1 conforme à l'invention, comportant un bac de réception de neige carbonique, de forme sensiblement parallélépipédique, muni d'un couvercle 2 et d'autre part dont la face supérieure présente une zone de perforation 3 apte à permettre l'évacuation du gaz généré à l'intérieur du bac. La figure 1 permet de visualiser la zone de perforation sous la forme d'un éclaté partiel sous le couvercle.
On visualise également en face latérale avant du bac la présence d'un dispositif connectique comprenant des moyens 4 d'injection du liquide cryogénique dans le bac, aptes à coopérer avec des moyens extérieurs d'approvisionnement en liquide cryogénique (du type pistolet d'injection), et une ouverture 5, qui est d'une part en communication avec l'espace situé entre le bac et le couvercle, espace qui permet l'accumulation des gaz, et qui est adaptée pour coopérer avec des moyens extérieurs d'évacuation des gaz générés (moyens d'aspiration venant se solidariser avec l'ouverture 5). La zone de perforation est définie pour permettre :
- de créer une légère surpression résiduelle au sein du réceptacle, qui permet d'obtenir un tassement de la neige carbonique produite et donc d'améliorer la densité de la neige produite ;
- l'évacuation du gaz, ce qui permet d'obtenir un bon rendement de transformation.
La figure 2 est une représentation schématique partielle d'un réservoir conforme à l'invention permettant de visualiser un des modes d'injection mettant en œuvre une buse de sortie 6 de forme cylindrique à axe horizontal, s'étendant vers l'intérieur du bac, et qui est adaptée pour créer une structure 7 de vortex . On a constaté en pratique qu'une telle forme de buse produit une neige qui se stocke suivant un mouvement géométrique de Vortex en permettant l'occupation de près de 90% du volume du réceptacle.
La figure 3 est une représentation schématique partielle en coupe d'un conteneur équipé d'un réservoir conforme à l'invention, représenté porte ouverte afin de visualiser le montage du réservoir dans la partie supérieure du conteneur.
Une barrière thermique 8 (ici une mousse de polyuréthane sous coquille plastique ) est installée sous le bac 1 pour permettre la protection des produits frais qui seront stockés dans le bas du conteneur contre les rayonnements (elle peut être fixe ou amovible dans le cas du transport unique du produits surgelés)
Le bac est autonome et adaptable à tous les types de conteneurs isothermes, il peut être coulissé dans des glissières horizontales prévues dans les parois du compartiment cryogénique du conteneur, ou bien fixé par tout autre mode selon la demande de l'utilisateur final.
Comme on l'aura compris à la lecture de ce qui précède, contrairement à l'art antérieur le réservoir ici n'est pas "étanche", il permet l'échappement des gaz : lors du remplissage via le système d'aspiration qui se branche sur la face avant, et en fonctionnement stable (conservation de aliments) par le fait que le couvercle laisse un espace non seulement au dessus de la face supérieure du bac (qui est munie de la surface grillagée) mais aussi à l'avant, pour permettre au gaz, en fonctionnement, porte fermée, de rejoindre le compartiment de stockage des produits et d'effectuer sa fonction de conservation/refroidissement des produits.
Les avantages du dispositif conforme à l'invention peuvent alors être résumés ainsi :
- le réservoir est autonome et adaptable à tous les types de conteneurs isothermes.
- il présente une capacité de chargement en neige carbonique et une vitesse de chargement en neige carbonique remarquable, atteignant jusque 15 kg de neige à la minute.
- la structure d'injection de type "vortex" ainsi que le dimensionnement de l'aire de perforation du séparateur Neige / Gaz spécifique permettent d'excellentes performances de ratio de transformation et de densité de neige formée dans le bac.
- on n'observe aucune modification d'atmosphère des locaux mettant en œuvre le conteneur conforme à l'invention.
Claims
1. Réservoir cryogénique, apte à contenir une masse cryogénique et à être monté dans le compartiment cryogénique d'un conteneur isotherme de conservation et/ou transport de produits alimentaires périssables, le réservoir étant muni de moyens de raccordement à une source de dioxyde de carbone en phase liquide et de moyens de séparation retenant la neige carbonique mais laissant passer le gaz, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un bac de réception de neige carbonique, de forme sensiblement parallélépipédique, muni d'une part de moyens d'injection adaptés pour coopérer avec un injecteur relié à une source de CO2 liquide et permettre l'injection de neige carbonique dans le bac, et d'autre part dont la face supérieure présente une zone de perforation apte à permettre l'évacuation du gaz généré à l'intérieur du bac;
- un couvercle rendu solidaire de la face supérieure du bac de rétention de façon à laisser entre la face supérieure et le couvercle un espace permettant l'accumulation du gaz généré;
- la présence, sur l'une des faces latérales du bac de réception, desdits moyens d'injection et de moyens qui sont d'une part en communication avec ledit espace permettant l'accumulation et qui sont d'autre part adaptés pour coopérer avec des moyens extérieurs d'évacuation des gaz générés.
2. Réservoir cryogénique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le couvercle laisse en outre un espace pour permettre, en dehors des phases d'évacuation vers l'extérieur des gaz générés, le passage des gaz générés depuis le bac vers le compartiment de stockage des produits.
3. Réservoir cryogénique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que qu'il comprend un écran thermique en une matière thermiquement isolante, apte à être installé sous le bac afin de protéger contre les rayonnements les denrées stockées dans le conteneur.
4. Réservoir cryogénique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'injection sont adaptés pour coopérer avec un injecteur muni d'une buse de sortie de forme cylindrique à axe horizontal, s'étendant vers l'intérieur du bac, adapté pour orienter l'injection de neige carbonique sensiblement tangentiellement à une paroi latérale du bac de manière à créer un tourbillon dans le bac.
5. Conteneur isotherme de conservation et/ou transport de produits alimentaires périssables, du type comportant un compartiment cryogénique et un compartiment de stockage des produits, ainsi qu1 un réservoir cryogénique, apte à être monté dans le compartiment cryogénique, adapté pour réfrigérer le compartiment de stockage des produits, caractérisé en ce que le réservoir cryogénique est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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