WO2007039685A1

WO2007039685A1 - Procede de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation

Info

Publication number: WO2007039685A1
Application number: PCT/FR2006/002242
Authority: WO
Inventors: Rafaël VENANCIO
Original assignee: Friginox
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2007-04-12
Also published as: EP1941222A1; DE602006005010D1; FR2891613A1; EP1941222B1; FR2891613B1; ES2318797T3; ATE421667T1; US20090222146A1; US8109446B2

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé, en général, à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'au moins une sonde à piquer insérable au cœur du produit. L'invention consiste en ce qu'on effectue un relevé périodique de la température à cœur du produit à refroidir et de la température de l'air ambiant dans l'enceinte, et en ce qu'à partir desdites mesures de température, on détermine une valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte quel que soit le type de produit, sa structure, la masse de produit dans l'appareil, l'épaisseur du produit, l'emballage du produit ainsi que la capacité de l'appareil, cette valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte servant à commander l'équipement de production du froid jusqu'à la fin du cycle de refroidissement pour atteindre une température à cœur en fin de cycle inférieure à une température à cœur finale prédéterminée selon une durée de cycle inférieure ou égale à une durée de cycle maximale prédéterminée. Application notamment à la restauration commerciale, la restauration collective et l’agro-alimentaire.

Description

Procédé de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation

La présente invention concerne un procédé de commande du refroidissement rapide d'une cellule de refroidissement rapide destinée à être utilisée dans la restauration commerciale, la restauration collective et l'agro-alimentaire ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre.

Dans la restauration commerciale ou collective, il est utile de pouvoir préparer à l'avance les plats puis de les refroidir rapidement afin de les stocker en vue de leur utilisation ultérieure, de quelques heures à plusieurs jours plus tard, par simple réchauffage. On peut ainsi mieux gérer les temps de préparation. Toutefois, lors de la préparation de produits alimentaires, il est indispensable de respecter toutes les réglementations sanitaires de sorte que les produits obtenus présentent toutes les qualités requises permettant leur commercialisation sans danger.

Ainsi, l'objectif du refroidissement rapide est d'éviter que les produits alimentaires après cuisson restent à une température favorisant la multiplication des microorganismes responsables d'intoxication alimentaire, pendant une durée trop importante. En particulier, des réglementations, recommandations ou guides de bonnes pratiques spécifient la durée à ne pas dépasser entre une température à cœur de départ et une température à cœur d'arrivée. Ainsi, la réglementation française de 1997 stipule une durée maximum de 2 heures entre +63°C et +10°C à cœur tandis qu'aux USA, il est fait référence à une durée maximum de 4 heures entre +60°C et +4°C.

Ce refroidissement rapide est généralement effectué dans des cellules de refroidissement rapide constituées d'équipements frigorifiques spécialement conçus pour refroidir rapidement des aliments chauds, immédiatement après la cuisson. On connaît également des cellules de surgélation rapide qui sont constitués d'équipements frigorifiques spécialement conçus pour congeler rapidement des aliments chauds, immédiatement après la cuisson. Les cellules de surgélation rapide peuvent également fonctionner comme des cellules de refroidissement rapide.

Les cellules de refroidissement/surgélation rapide sont composées principalement d'une enceinte isotherme, d'un puissant dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'un dispositif de commande, le plus souvent de type électronique, gérant l'ensemble.

Cependant, la technique du refroidissement rapide est contrainte par deux objectifs contradictoires. Le premier est quantitatif et consiste à refroidir le produit alimentaire entre deux valeurs de températures à coeur, dans une durée maximale dans un objectif de sécurité alimentaire. Ceci peut nécessiter de produire de basses températures d'air, très inférieures à 0⁰C.

Le deuxième est qualitatif et consiste à éviter la congélation en surface du produit alimentaire à refroidir afin d'éviter une modification dangereuse de structure altérant sa qualité. Ceci implique d'empêcher une température d'air trop basse et/ou pendant une durée trop importante. Un risque de congélation en surface du produit existe dès que la température de l'air sur le produit est inférieure à — 2°C.

Par conséquent, pour réaliser l'objectif de sécurité alimentaire, une basse température d'air est nécessaire lors de l'utilisation d'une cellule à sa capacité nominale ou lorsque de courtes durées de refroidissement sont requises ou pour atteindre une température à cœur finale proche de 0°C ou pour des produits de forte épaisseur ou pour des produits pourvus d'un emballage défavorable pour l 'échange de chaleur. Mais dans l'usage quotidien, il est fréquemment inutile de produire une basse température d'air pour réaliser cet objectif. C'est ainsi le cas lors du chargement d'une faible quantité de produit dans l'appareil ou du chargement d'un produit facile à refroidir ou pour atteindre une température à cœur finale très supérieure à O⁰C ou lorsque une longue durée de refroidissement est admissible. La cellule est alors dans une situation de suipuissance. La conséquence est une très rapide baisse de la température de l'air, bien plus rapide que celle de la température à cœur. Au final, le produit est refroidi en un temps beaucoup plus court que la durée maximale requise mais il est partiellement congelé en surface.

L'équipement de production du froid peut également conduire à une situation de surpuissance, produisant les mêmes effets que le faible chargement de l'appareil. Ceci en raison de la puissance de l'équipement de production du froid supérieure à celle nécessaire pour refroidir la capacité nominale de l'appareil, à la suite d'un choix volontaire ou d'une mauvaise évaluation des caractéristiques de l'installation ou encore à la suite d'une variation de puissance de l'équipement de production du froid entre l'été et l'hiver. Un équipement sélectionné pour un été exceptionnellement chaud sera bien plus puissant en période d'hiver, en raison des faibles températures extérieures.

Ce phénomène de congélation en surface des produits est une des problématiques majeures des cellules de refroidissement rapide.

A l'heure actuelle, il est d'usage d'employer une ou plusieurs sondes à piquer insérées dans le produit alimentaire pendant toute la phase de refroidissement rapide. Cette/ces sondes mesurent en continu la température à coeur du produit et déterminent l'arrivée à la température à cœur finale désirée. Une fois arrivé à la température à cœur finale, le dispositif de commande commute l'appareil dans une position de maintien à une température positive (au-dessus de 0°C) ou arrête l'appareil. La mesure directe de la température à cœur du produit permet d'interrompre la phase de refroidissement rapide au bon moment, quels que soient les caractéristiques du produit ou de l'appareil. Toutefois, cette/ces sondes à piquer permettent uniquement la maîtrise de l'objectif de sécurité alimentaire. Aujourd'hui encore, un certain nombre de fabriquant de cellule de refroidissement/surgélation rapide se contente de cet objectif.

Aussi, en complément de la/des sondes à piquer, des dispositifs de commande ont été développés depuis de nombreuses années afin de réduire le risque de congélation en surface. Ces dispositifs de commande possèdent des fonctions programmées permettant :

-une limitation de la température d'air pendant toute la durée du refroidissement, la température de l'air ne pouvant descendre en dessous d'une valeur déterminée, une commutation étant aussi possible entre plusieurs limitations de température d'air au cours du refroidissement, en se basant sur le franchissement d'un ou plusieurs seuils sur la température d'air et/ou sur la température à coeur et/ou le temps écoulé depuis le début du refroidissement ;

-une réduction de la circulation d'air à l'intérieur de l'appareil, cette réduction de la circulation d'air étant permanente tout au long du refroidissement ou activable pendant son déroulement, suivant le même principe que la limitation de température d'air.

Le demandeur, la société Friginox a développé le premier, dès 1987, un système permettant de réduire le risque de congélation en surface du produit en utilisant une sonde à piquer multi-point permettant de mesurer la température du produit à différentes profondeurs. Une limitation de température d'air à une température négative est active dès le début du cycle de refroidissement rapide. Lorsque la température à cœur atteint une valeur prédéterminée, la limitation de température d'air est modifiée à une valeur de 0°C. Depuis, d'autres constructeurs ont adoptés ce principe ou des principes similaires.

Cet ensemble sonde à piquer et dispositif de commande est communément dénommé dispositif de pilotage automatique.

Cependant, une unique valeur de limitation de température d'air et/ou une réduction de la circulation d'air et/ou des seuils permettant de les commuter, ne peut convenir en raison du grand nombre de paramètres influençant le refroidissement rapide (caractéristiques du produit alimentaire, de l'emballage, la durée maximale entre la température à cœur de début et de fin du refroidissement, la température à cœur du produit en fin de refroidissement, la température du flux d'air sur le produit, la vitesse du flux d'air sur le produit, etc.). De nouvelles valeurs ou de nouveaux seuils doivent donc être déterminés par expérimentation, pour chaque situation différente. Ceci représente un nombre infini de combinaison et une perte de temps importante lors du passage d'un type de produit à un autre.

De manière à contourner cette difficulté, on a proposé trois solutions. La première solution consiste à proposer une valeur fixe. Ainsi, on utilise des valeurs types mémorisées dans le dispositif de commande. Les valeurs de limitations de température d'air, de réduction de la circulation d'air et de seuils de commutations sont déterminées par expérimentation préalable. Les différentes valeurs sont souvent modifiables, mais difficilement pour un utilisateur quotidien de l'appareil. Ceci est forcément un compromis qui privilégie l'objectif de sécurité alimentaire au détriment du risque de congélation en surface du produit. En conséquence, on échoue fréquemment dans l'obtention de l'objectif qualitatif, à savoir éviter la congélation de la surface du produit.

Une autre solution propose une touche de limitation de la température de l'air proche de 0⁰C ou de réduction de la circulation d'air. L'utilisateur sélectionne alors sur le tableau de commande, par appui sur une touche, un fonctionnement de l'appareil avec une limitation de température d'air proche de 0°C ou une réduction de la circulation d'air. Par conséquent, l'utilisateur doit apprécier la masse de produit alimentaire, le comportement thermique du produit alimentaire, de l'emballage et de la cellule de refroidissement pour prendre une décision. Si cette limitation de la température de l'air proche de 0°C ou une faible circulation d'air sont sélectionnés alors qu'un produit difficile à refroidir est dans l'appareil, la durée de refroidissement va excéder la durée maximale requise. On peut aboutir alors à un échec de l'objectif de sécurité alimentaire du refroidissement rapide.

La dernière solution consiste en ce que l'utilisateur sélectionne sur le tableau de commande, par appui sur des touches, un programme (parmi un ensemble de programmes) dans lequel est mémorisé une ou plusieurs séquences de valeurs de limitation de température de l'air et/ou de réduction de la circulation d'air et leurs seuils de commutation. Par conséquent, intervient encore ici la décision de l'utilisateur qui doit apprécier la masse de produit alimentaire, le comportement thermique du produit alimentaire, de l'emballage et de la cellule de refroidissement. Une mauvaise appréciation de l'utilisateur aboutira soit à une congélation en surface du produit soit à une durée de refroidissement supérieure à la durée maximale requise. Cette solution peut alors conduire soit à l'échec de l'objectif de sécurité alimentaire, soit à l'échec de l'objectif qualitatif.

Aucun de ces dispositifs de commande ne permet de résoudre correctement le risque de congélation du produit car ils sont tous basés sur l'estimation humaine de phénomènes d'une extrême complexité.

La présente invention a donc pour but de proposer un procédé de commande des moyens de refroidissement d'une cellule de refroidissement rapide permettant de réaliser une durée de refroidissement inférieure ou égale à la durée maximale requise, avec une température d'air au sein de l'enceinte la moins froide possible, sans aucune action ou décision de la part de l'utilisateur, quel que soit le produit, sa structure, la masse de produit dans l'appareil, l'épaisseur du produit, l'emballage du produit, la capacité de l'appareil, etc. La présente invention, par rapport à tous les dispositifs de commandes actuels, assure donc la qualité du produit (non congélation du produit en surface) et corrige ce qui n'est pas réalisé par le dispositif de commande dénommé pilotage automatique.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé, en général, à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'au moins une sonde à piquer insérable au cœur du produit, caractérisé en ce qu'on effectue un relevé périodique de la température à cœur du produit à refroidir et de la température de l'air ambiant dans l'enceinte, et en ce qu'à partir desdites mesures de température, on détermine une valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte, quel que soit le type de produit, sa structure, la masse de produit dans l'appareil, l'épaisseur du produit, l'emballage du produit ainsi que la capacité de l'appareil, cette valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte servant à commander l'équipement de production du froid jusqu'à la fin du cycle de refroidissement pour atteindre une température à cœur en fin de cycle inférieure à une température à cœur finale prédéterminée selon une durée de cycle inférieure ou égale à une durée de cycle maximale prédéterminée.

Ainsi de manière avantageuse, le procédé de commande selon l'invention permet de déterminer une valeur de consigne de la température de l'air au sein de l'enceinte permettant de maîtriser les conditions de refroidissement rapide du produit dans la durée maximale prédéterminée en réduisant au minimum le risque de congélation de la surface du produit quel que soit le produit, l'emballage du produit, la masse du produit dans la cellule de refroidissement, la capacité de la cellule, le remplissage effectif de la cellule.

Le procédé de commande selon l'invention permet donc un refroidissement s 'auto adaptant automatiquement au produit à refroidir, quel que soit le produit, l'emballage du produit, la masse du produit dans la cellule de refroidissement, la capacité de la cellule, le remplissage effectif de la cellule et donc, c'est-à-dire, indépendamment du type de produit, de l'emballage du produit, de la masse du produit dans la cellule de refroidissement, de la capacité de la cellule, et du remplissage effectif de la cellule.

De préférence, la valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte est aussi proche que possible de 0°C.

En particulier, le procédé de commande selon l'invention permet avantageusement le fonctionnement de cellules de refroidissement même à faible capacité. La valeur de consigne de la température de l'air pouvant être appelée également, la limitation de la température de l'air dans l'enceinte est auto adaptée selon le procédé de l'invention quel que soit le type de produit, d'emballage, de masse totale de produit dans la cellule, de variation de puissance frigorifique entre l'été et l'hiver. Cette valeur de consigne de la température d'air correspond à la température à laquelle le compresseur frigorifique des moyens de refroidissement par exemple s'arrêtera et se mettre en route.

De manière avantageuse, après chaque mesure de température de l'air et de température à cœur, on traite lesdites valeurs mesurées de manière à déterminer :

- l'écart entre la température à cœur mesurée et la température de l'air mesurée dans l'enceinte,

- l'heure calculée (prédite) d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, à partir de températures à cœur mesurées en fonction du temps,

- une valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée,

- la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, et

- l'écart entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée, calculé à partir de l'écart entre la température à cœur mesurée et la température de l'air mesurée dans l'enceinte en fonction du temps.

De manière optionnelle, il est également possible de prévoir de déterminer la pente de la variation de la température mesurée de l'air dans l'enceinte, et la stabilité de ladite pente.

Ces mesures de températures instantanées ainsi que ces valeurs déterminées à partir du traitement des mesures de températures effectuées permettent avantageusement de constituer des valeurs utilisables dans le processus de détermination de la valeur de consigne de la température de l'air de l'enceinte. De préférence, le relevé périodique des températures est effectué toutes les minutes.

De manière avantageuse, avant le début du cycle de refroidissement on prédétermine une valeur de température à cœur de début de cycle du produit à refroidir et une valeur de température à cœur finale dudit produit prédéterminée ainsi qu'une durée de cycle maximale pour passer de l'une à l'autre de ces températures et donc une heure d'arrivée maximale calculée pour atteindre la température à cœur finale prédéterminée.

Le procédé de commande selon l'invention présente, dès le début du cycle de refroidissement, les étapes suivantes de détermination de la valeur de consigne de la température de l'air ambiant à chaque relevé des températures à cœur et des températures de l'air de l'enceinte.

Tout d'abord, on compare la valeur de la température de l'air mesurée Ta avec une valeur de référence de la température de l'air, Tar. Tant que la température mesurée de l'air Ta est supérieure à cette valeur de référence de la température Tar, on réitère la comparaison entre la température de l'air mesurée et la valeur de référence de la température de l'air à chaque nouveau relevé des températures. De préférence, la valeur de référence de la température de l'air ambiant Tar est 0°C.

Lorsque la température de l'air mesurée Ta est inférieure à la valeur de référence de la température de l'air Tar, on passe à l'étape suivante qui consiste à comparer l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à l'heure d'arrivée maximale calculée. Tant que l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est supérieure à l'heure d'arrivée maximale calculée, on réitère la comparaison à chaque nouveau relevé de températures jusqu'à ce que l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée soit inférieure à l'heure d'arrivée maximale calculée. Dès que cette comparaison est validée, on compare la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à une valeur de seuil prédéfinie.

Toutefois, si l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est très inférieure à l'heure d'arrivée maximale calculée, on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à 0⁰C et on poursuit le cycle à cette valeur de consigne jusqu'à ce que la température à coeur du produit soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

Si la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée n'est pas supérieure à la valeur de seuil prédéfinie, alors il s'ensuit que la pente est trop importante et que, dans ce cas, l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée sera bien inférieure à l'heure d'arrivée maximale calculée, ce qui permet de fixer dès à présent la valeur de consigne de la température de l'air à 0°C et de poursuivre ainsi le cycle à cette valeur de consigne jusqu'à ce que la température à cœur du produit soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

Si lors de la comparaison, il s'avère que la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie et que la température de l'air mesurée est inférieure à une valeur prédéterminée fixe bien inférieure à 0°C, telle que par exemple -20°C, on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à ladite valeur prédéterminée fixe (-20⁰C) puis on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à 0⁰C lorsque la température à cœur mesurée atteint une valeur prédéterminée fixe telle que par exemple 15°C.

Cependant, si lors de la comparaison, il s'avère que la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie, on compare alors l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à la valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée plus ou moins une valeur de tolérance de stabilisation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, cette valeur de tolérance étant préalablement définie.

Tant que l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée n'est pas supérieure à la valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée moins la valeur de tolérance de stabilisation et inférieure à la valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée plus la valeur de tolérance de stabilisation, la comparaison est renouvelée à chaque nouveau relevé de températures.

Après chaque mesure de température de l'air et de température à cœur, on peut traiter lesdites valeurs mesurées de manière à déterminer également, de manière optionnelle, la pente de la variation de la température de l'air mesurée dans l'enceinte, et la stabilité de ladite pente, et en ce que une fois la stabilité de la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée constatée, on peut déterminer que la pente de variation de la température de l'air mesurée décroît régulièrement. Tant que cette stabilité de la pente de températures de l'air de l'enceinte n'est pas atteinte, on peut réitérer cette étape.

On détermine ensuite la température de l'air de l'enceinte lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée comme étant la température à cœur finale prédéterminée moins l'écart prédit entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée.

On compare ensuite cette température de l'air de l'enceinte lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée à la température de l'air mesurée de l'enceinte. Si ladite température n'est pas supérieure ou égale à la température de l'air mesurée de l'enceinte, on renouvelle les étapes depuis celle de détermination de la stabilité de la pente de la variation de température de l'air ambiant pour chaque nouveau relevé de températures de l'air et à cœur.

Si la température de l'air de l'enceinte lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée est trouvée égale ou supérieure à celle de l'air mesurée de l'enceinte, elle constitue la valeur de consigne de la température de l'air de l'enceinte servant de base à la commande des moyens de refroidissement pour la poursuite du cycle de refroidissement jusqu'à ce que la température à cœur mesurée soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

Si la valeur de consigne de la température de l'air servant de base à la commande des moyens de refroidissement pour la poursuite du cycle de refroidissement est calculée supérieure à 0°C, ladite valeur de consigne est considérée égale à 0°C. Cette valeur de consigne ne peut jamais être supérieure à 0°C.

Selon une variante du procédé selon l'invention, il est également possible en début de cycle de réajuster la durée maximale du refroidissement en fonction de la température réelle du produit lors du chargement dans la cellule.

Ainsi, au début du cycle de refroidissement lors du premier relevé de températures, la durée maximale du cycle prédéfinie est initialisée à zéro. On compare alors la température à cœur mesurée avec la température à cœur de début de cycle prédéfinie.

Si la température à cœur mesurée est supérieure ou égale à la température à cœur de début de cycle prédéfinie, alors la durée maximale de cycle est égale à la durée de cycle prédéfinie.

Si la température à cœur mesurée n'est pas supérieure ou égale à la température à cœur de début de cycle prédéfinie, alors la durée maximale du cycle est définie comme étant le rapport du produit de la durée de cycle prédéfinie avec la température à cœur mesurée moins la température à cœur de fin de cycle prédéfinie sur la température à cœur de début de cycle moins la température à cœur de fin de cycle prédéfinie.

On peut donc considérer que le procédé de commande des moyens de refroidissement conduit à une « analyse » du produit à refroidir.

La présente invention a également pour objet un dispositif de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'au moins une sonde à piquer insérable au cœur du produit, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure périodique de la température à cœur et de la température de l'air dans l'enceinte, des moyens de mémorisation desdites mesures de température, des moyens de traitement des mesures de températures permettant de déterminer une valeur de consigne de la température de l'air de l'enceinte, cette valeur de consigne de la température de l'air de l'enceinte servant à commander automatiquement l'équipement de production du froid jusqu'à la fin du cycle de refroidissement pour atteindre une température à cœur en fin de cycle inférieure à une température à cœur finale prédéterminée selon une durée de cycle inférieure ou égale à une durée de cycle maximale prédéterminée.

De préférence, les moyens de traitement des températures relevées comprennent des moyens de calcul permettant à partir des mesures relevées de déterminer l'écart entre la température à cœur mesurée et la température mesurée de l'air de l'enceinte, l'heure calculée (prédite) d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, à partir de températures à cœur mesurées en fonction du temps, une valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, la pente de la variation de l'heure d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, et l'écart entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée, calculé à partir de l'écart entre la température à cœur mesurée et la température mesurée de l'air de l'enceinte en fonction du temps.

De manière facultative, les moyens de traitement des températures relevées comprennent des moyens de calcul permettant à partir des mesures relevées de déterminer la pente de la variation de la température de l'air et la stabilité de ladite pente.

Les moyens de traitement comportent en outre des moyens de comparaison desdites mesures de températures relevées, desdits calculs effectués à partir desdites températures relevées et de valeurs prédéfinies. Les moyens de calcul peuvent avantageusement comporter des régressions mathématiques. Ainsi, on peut utiliser par exemple une régression exponentielle de la température à cœur mesurée en fonction du temps afin de déterminer l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, et une régression linéaire de l'écart entre la température à cœur mesuré et la température de l'air mesurée de l'enceinte en fonction du temps afin de déterminer l'écart entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée.

L'invention concerne donc également une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'une ou plusieurs sonde à piquer insérable au cœur du produit, comportant des moyens propres à mettre en œuvre le procédé selon l'invention.

L'invention concerne également un produit informatique correspondant, c'est-à-dire le produit qui peut être chargé directement dans la mémoire d'un ordinateur et qui comprend des parties de logiciel permettant la mise en œuvre du procédé selon l'invention lorsque le produit est conçu pour fonctionner sur un ordinateur, faisant notamment partie du dispositif de commande de la cellule de refroidissement. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence à un dessin dans lequel la figure unique représente un diagramme de l'évolution de la température de l'air ambiant au sein d'une cellule de refroidissement gérée selon le procédé de commande de la présente invention dénommé pilotage auto adaptatif et au sein d'une cellule gérée par le dispositif de commande communément dénommé dispositif de pilotage automatique.

La cellule de refroidissement représentée dans l'exemple fonctionne à faible capacité, c'est-à-dire que le chargement de la cellule représente ¹A de la charge nominale, ici 13 kg.

Comme cela est visible, la durée de cycle maximale pour effectuer le refroidissement rapide est fixée à 110 min. On peut voir que la durée de refroidissement en commande automatique est de 86 minutes et la température de l'air ambiant est autorisée à descendre jusqu'à -18°C (courbe 1).

Le procédé de commande selon l'invention permet de déterminer une valeur de consigne de la température de l'air ambiant à -5°C, environ 30 min après la mise en route de la cellule de refroidissement et cette valeur est respectée par la régulation automatique du compresseur jusqu'à la fin du cycle de refroidissement qui est ici de 91 min (courbe 2).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé, en général, à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'au moins une sonde à piquer insérable au cœur du produit, caractérisé en ce qu'on effectue un relevé périodique de la température à cœur du produit à refroidir et de la température de l'air ambiant dans l'enceinte, et en ce qu'à partir desdites mesures de température, on détermine une valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte quel que soit le type de produit, sa structure, la masse de produit dans l'appareil, l'épaisseur du produit, l'emballage du produit ainsi que la capacité de l'appareil, cette valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte servant à commander l'équipement de production du froid jusqu'à la fin du cycle de refroidissement pour atteindre une température à cœur en fin de cycle inférieure à une température à cœur finale prédéterminée selon une durée de cycle inférieure ou égale à une durée de cycle maximale prédéterminée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de consigne de la température de l'air ambiant au sein de l'enceinte est aussi proche que possible de 0°C.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, après chaque mesure de température de l'air et de température à cœur, on traite lesdites valeurs mesurées de manière à déterminer :

- l'heure calculée (prédite) d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, à partir de températures à cœur mesurées en fonction du temps, - une valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée,

- la pente de la variation de l'heure d'arrivée calculée à la température à cœur finale prédéterminée, et

- l'écart entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée, calculé à partir de l'écart entre la température à cœur mesurée et la température de l'air mesurée de l'enceinte en fonction du temps.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, après chaque mesure de température de l'air et de température à cœur, on traite lesdites valeurs mesurées de manière à déterminer également la pente de la variation de la température mesurée de l'air dans l'enceinte, et la stabilité de ladite pente.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, avant le début du cycle de refroidissement, on prédétermine une valeur de température à cœur de début de cycle du produit à refroidir et une valeur de température à cœur finale dudit produit ainsi qu'une durée de cycle maximale pour passer de l'une à l'autre de ces températures et ainsi l'heure d'arrivée maximale calculée de la température à cœur à la valeur de température à cœur finale prédéterminée.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, à chaque mesure de la température de l'air, on compare ladite température de l'air (Ta) mesurée avec une valeur de référence (Tar) prédéfinie, de préférence égale à 0°, jusqu'à ce que la température de l'air mesurée (Ta) soit inférieure à la valeur de référence (Tar).

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une fois la température de l'air mesurée (Ta) inférieure à la valeur de référence de l'air (Tar), on compare l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à l'heure d'arrivée maximale calculée.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, si l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est très inférieure à l'heure d'arrivée maximale calculée, on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à 0°C et on poursuit le cycle à cette valeur de consigne jusqu'à ce que la température à coeur du produit soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisée en ce que, dès que l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est inférieure à l'heure d'arrivée maximale calculée, on compare la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à une valeur de seuil prédéfinie.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée n'est pas supérieure à la valeur de seuil prédéfinie, on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à 0°C et on poursuit le cycle à cette valeur de consigne jusqu'à ce que la température à cœur du produit soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie et que la température de l'air mesurée est inférieure à une valeur prédéterminée fixe bien inférieure à 0°C, on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à ladite valeur prédéterminée fixe puis on détermine la valeur de consigne de la température de l'air à 0°C lorsque la température à cœur mesurée atteint une valeur prédéterminée fixe.

12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée est supérieure à la valeur de seuil prédéfinie, on compare alors l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée à la valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée plus ou moins une valeur de tolérance de stabilisation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, cette valeur de tolérance étant préalablement définie.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'après chaque mesure de température de l'air et de température à cœur, on peut traiter lesdites valeurs mesurées de manière à déterminer également la pente de la variation de la température de l'air mesurée dans l'enceinte, et la stabilité de ladite pente, et en ce que une fois la stabilité de la pente de la variation de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée constatée, on peut déterminer que la pente de variation de la température de l'air mesurée décroît régulièrement.

14. Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que, on détermine la température de l'air dans l'enceinte lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée, comme étant la température à cœur finale prédéterminée moins l'écart prédit entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée maximale calculée, on compare cette température de l'air dans l'enceinte lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée à la température de l'air mesurée dans l'enceinte, et lorsque ladite température de l'air lorsqu'on atteint la température à cœur finale prédéterminée est égale ou supérieure à la température de l'air mesurée dans l'enceinte, elle constitue la valeur de consigne de la température de l'air servant de base à la commande des moyens de refroidissement pour la poursuite du cycle de refroidissement jusqu'à ce que la température à cœur mesurée soit inférieure à la température à cœur finale prédéterminée.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de consigne de la température de l'air servant de base à la commande des moyens de refroidissement pour la poursuite du cycle de refroidissement est calculée supérieure à 0°C, ladite valeur de consigne est considérée égale à 0⁰C.

16. Procédé selon l'une des revendications 5 à 15, caractérisé en ce que, en début de cycle, on réajuste la durée maximale du refroidissement en fonction de la température réelle du produit lors du chargement dans la cellule, lors du premier relevé de températures, la durée maximale du cycle prédéfinie étant initialisée à zéro et on compare alors la température à cœur mesurée avec la température à cœur de début de cycle prédéfinie.

17. Dispositif de commande d'une cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'une ou plusieurs sonde à piquer insérable au cœur du produit, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure périodique de la température à cœur et de la température de l'air dans l'enceinte, des moyens de mémorisation desdites mesures de température, des moyens de traitement des mesures de températures permettant de déterminer une valeur de consigne de la température de l'air, cette valeur de consigne de la température de l'air servant à commander automatiquement l'équipement de production du froid jusqu'à la fin du cycle de refroidissement pour atteindre une température à cœur en fin de cycle inférieure à une température à cœur finale prédéterminée selon une durée de cycle inférieure ou égale à une durée de cycle maximale prédéterminée.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de traitement des températures relevées comprennent des moyens de calcul permettant à partir des mesures relevées de déterminer l'écart entre la température à cœur mesurée et la température de l'air mesurée de l'enceinte, l'heure calculée (prédite) d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, à partir de températures à cœur mesurées en fonction du temps, une valeur moyenne de l'heure calculée d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, la pente de la variation de l'heure d'arrivée à la température à cœur finale prédéterminée, la pente de la variation de la température de l'air mesurée, la stabilité de ladite pente, et l'écart entre la température à cœur et la température de l'air à l'heure d'arrivée calculée, calculé à partir de l'écart entre la température à cœur mesurée et la température de l'air mesurée de l'enceinte en fonction du temps.

19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent en outre des moyens de comparaison desdites mesures de températures relevées, desdits calculs effectués à partir desdites températures relevées et de valeurs prédéfinies.

20. Cellule de refroidissement rapide d'un produit issu de cuisson en vue de sa conservation, composée principalement d'une enceinte isotherme, d'un dispositif de circulation de l'air intérieur, d'un équipement de production du froid avec son échangeur thermique placé à l'intérieur de l'enceinte isotherme et d'une ou plusieurs sonde à piquer insérable au cœur du produit, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens propres à mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 16.

21. Produit informatique pouvant être chargé dans la mémoire d'un ordinateur, comprenant des parties de logiciel permettant la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 16 lorsque le produit est conçu pour fonctionner sur un ordinateur.