Brevet FR2560365A1 — publié le 19850830

La présente invention est du donaine de la conservation par le froid de denrées telles que denrées alimentaires, notamment patisseries, et elle a plus précisément pour objet un procédé de dégivrage et une organisation de l'enceinte frigorifique permettant la mise en oeuvre du procédé. On connaît des enceintes frigorifiques destinées à la surgélation et la conservation à l'état congelé de denrées alimentaires, comportant deux compartiments séparés par une cloison pourvue d'orifice de communication, l'un des compartiments étant destiné à l'opération de surgélation proprement dite, l'autre, dé plus grande dimension, étant destiné à la conservation ; les orifices de communication peuvent être équipés de ventilateurs pour faire passer l'air très froid (- 350C environ) du conspartiment de surgélation au compartiment de conservation maintenu de cette façon vers environ - 20 C ; il est habituel d'équiper le compartiment de conservation de venti laveurs de façon à homogénéiser la température à l'inté- rieur. Les calories sont échangées au moyen dits échangeur frigorifique d'un ensemble de réfrigération-degivrage dispo sé dans le compartiment de surgélation. Il est bien connu que de l'humidité des denrées est transférée sur la paroi froide que constitue l'échangeur, sur laquelle elle forme une couche de glace, ou givre, ce qui a pour effet d'abaisser le coéfficient d'chance de l'échangeur.Pour pallier cet inconvénient, on procède périodiquement à un dégivrage par réchauffage de la surface d'échange entraînant la fusion de la glace ; le ré chauffage est opéré par exemple par des résistances électriques disposées au- dessous de l'échangeur. L'inconvénient manifeste de cette façon de faire réside dans le fait que durant le dégivrage, les denrées contenues dans l'enceinte et notamment celles contenues dans le compartiment de surgélation deviennent des parois froides par rapport à la glace en fusion ; le transfert d'humidité s'opère alors en sens inverse et de l'eau vient se cristalliser sur les denrées. Un but de la présente invention est prëcisément d'éviter cette recristallisation en retour, de l'eau sur les denrées ; il s'agit là du but principal mais on comprendra que d'autres avantages intéressants sont apportés par l'invention, par exemple : ramener de 5 à 1 environ la puissance électrique de dégivrage, concomitamment raccourcir d'environ de 5 à 1 le temps nécessaire au dégivrage et finalement d'améliorer gracie au maintien d'une température constante, d'une façon tout à fait appréciable la qualité des produits. Selon la présente invention, un procédé de dégivrage d'un échangeur frigorifique disposé dans une enceinte frigorifique, ledit procédé mettant en oeuvre des moyens de chauffage dudit échangeur et des moyens de réception et d'évacuation de 11 eau de dégivrage est caractérisé d'une manière générale par la suite des opérations consistant à 10) isoler l'espace entourant l'échangeur, de l'espace intérieur de l'enceinte, 2 ) provoquer le dégivrage de ltéchangeur par réchauffage, 30) simultanément ou successivement recueillir et évacuer l'eau de dégivrage, 40) cesser de réchauffer l'échangeur, et ltopération de dégivrage étant terminée, attendre qu'un seuil de froid soit atteint par l'échangeur, 50) remettre en relation l'espace entourant l'échangeur avec l'espace intérieur-de ltenceinte. I1 résulte de ce procédé que l'espace environnant lréchangeur est isolé de l'espace intérieur de l'enceinte contenant les denrées durant la période de dégivrage pendant laquelle son atmosphère est particulièrement humide, cet espace entourant l'échangeur, relativement petit et exclu de la présence des denrées, ne comportant qu'une très faible inertie thermique ; ce procédé a pour effets directs les avantages cités plus haut. Toujours selon l'invention une enceinte frigorifique destinée à la congélation, la surgéla tion ou la conservation de denrées hun :1 des comportant un ensemble de réfrigération-dégivrage constitué d'un échangeur frigorifique, de moyens de ventilation pour forcer l'air contenu dans l'enceinte à passer au contact de l'échangeur, de moyens de chauffage de l'échangeur pour dégivrer périodi quement ce dernier et de moyens de réception et d'évacuation de l'eau de dégivrage, ladite enceinte étant en outre destinée à permettre la mise en oeuvre d'un procédé précité est caractérisée d'une manière générale en ce que ledit ensemble de réfrigération-dégivrage est logé dans un compartiment lui-même logé dans ladite enceinte, le caisson comportant deux volets disposés dans des situations opposées par rapport aux dits moyens de ventilation, les volets étant pourvus de moyens de commande d'ouverture, ou inversement, de fermeture, pour mettre en communication l'intérieur dudit compartiment avec l'intérieur de ladite enceinte, ou inversement, fermer cette communication ; ii résulte de cette disposition que lors du dégivrage, lesdits volets étant fermés, seul l'air contenu dans le caisson est soumis à réchauffage, et que l'humidité résultant du réchauffage de l'échangeur n'est pas transmise à l'air de l'enceinte entourant le caisson. Toujours selon l'invention une enceinte frigorifique dans laquelle ledit échangeur a la forme d'un faisceau tubulaire monté entre des plaques formant châssis pour le faisceau et couloir de circulation de l'air au contact du faisceau, lesdits moyens de ventilation étant disposés à l'une des extrémités du couloir, l'ensemble de réfrigération-dégivrage étant adossé et fixé à 11 une des parois de l'enceinte est en outre caractérisée par le fait qu'une paroi dudit compartiment est séparée d'une plaque-châssis d'une distance suffisante pour permettre un passage.en circuit de l'air à l'intérieur dudit compartiment pendant les opérations de dégivrage.De préférence, ledit compartiment et suivant une forme particulière de réalisation contenant l'ensemble de réfPigération-dégivrage, est délimité à l'intérieur de l'enceinte par une cloison isolan te s'étendant sur toute la profondeur de l'enceinte, et sur seulement une partie de la halJteur de cette dernière, des espacements étant ménagés entrea profondeur de l'enceinte, mais sur seulement une partie de la hauteur de cette dernière, des espacements étant ménagés ent les bords supérieur et inférieur de la cloison, et respectivement les parois supérieure et inférieure de l'enceinte ; toujours selon cette forme de réalisation le compartiment est en outre délimité, pendant l'opération de dégivrage, par un couple de plaques ayant une structure analogue à celle de la cloison, articulées sur une paroi de ladite enceinte pour venir obturer, ou inversement, ouvrir lesdits espacements, lesdites plaques constituant lesdits volets. De préférence encore la paroi d'enceinte sur laquelle sont articulés lesdits volets est la paroi à laquelle est fixée l'ensemble réfrigération-dégivrage et lesdits volets sont, lorsqu'ils sont fermés, approximativement horizontaux et en appui sur les bords de la cloison. De préférence encore les moyens de commande des volets incorporent un fléau à arbre médian rotatif, chaque extrémité du fléau étant reliée par une tige à un volet ; l'arbre du fléau passe à travers une paroi de l'enceinte pour être, depuis l'extérieur, manoeuvré en rotation dans un sens ou dans l'autre pour provoquer l'ouverture ou la fermeture des volets ; de préférence encore, des moyens de manoeuvre de l'arbre sont constitués par un bras dont une extrémité est couplée à l'arbre, et dont l'autre extrémité est articulée à la tige d'un vérin de préférence enfin le vérin est du type dite "électrique". La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite d'une forme particulière de réalisation d'un engin de dégivrage mettant en oeuvre le procédé de l'invention, en relation avec les figures de la planche unique annexée dans laquelle - la fig.l est une coupe schéma tique d'une enceinte frigorifique conforme à l'invention, par un plan vertical médian, - la fig.2 est une coupe de la même par un plan horizontal suivant AA de la figure précédente, et - la fig.3 est une illustration sehématique d'un mécanisme de manoeuvre des volets. Sur la fig.1, un ensemble de réfrigération-dégivrage 1 constitué d'un échangeur 21, de moyens de ventilation 22 et de moyens 23 de réception et d'évacuation de l'eau de dégivrage, ledit ensemble comprenant n outre une plaque-chassie 7, est logé dans un compartiment 2 lui-même logé dans une enceinte frigorifi que . Le compartiment 2 est séparé de l'espace intérieur de l'enceinte d une part par une cloison isolante 6 s'étendant sur toute la profondeur de l'enceinte et par un couple de plaques 4,5 articulé sur une paroi 12 de l'enceinte ; des espacements 8 et 9 séparent les bords supérieur et inférieur de la cloison 6 des parois supérieur 10 et inférieur il de l'encei@te d- façon à permettre le pivotement des volets depuis une position de fermeture dans laquelle ils s'appipent sur les bords de la plaque 6 jusqu'à une position d'ouverture (tirets de la fig.1) et vice versa. eur la fig.2, il apparait bien que @a cloison 6 s'étend depuis une paroi avant 26 jusqu'à une paroi arrière 27 de l'enceinte sur toute la profondeur de celte dernière ; i 1 apparais encore sur cette figure que les moyens de ventilation 22 sont constitués par quatre ventilateurs disposés sur toute la longueur de l'échangeur 21. On va maintenant expliquer le fonctionnement de cette installation. Pendant la période de fonctionnement normal de l'enceinte, c'est-à-dire soit en surgélation, soit en congélation, les volets 4 et 5 sont ouverts (positions en tirets) ; lçair de l'enceinte est alors pulsé de façon ascendante par les ventilateurs 22 et son circuit s'établit entre l'espace intérieur de l'enceinte d'une part et le couloir formé par la plaque-châssis 7 et la paroi 12 de l'enceinte d'autre part ; ce circuit est matérialisé par la flèche en tirets 17. Pendant la phase de surgélation dont la durée est programmable, on fera fonctionner les quatre ventilateurs tandis que pendant la phase de conservation, on pourra nten faire fonctionner que deux, ou encore utiliser des vitesses différentes des ventilateurs pour chacune de ces deux phases. Pour effectuer l'opération de dégivrage de l'échangeur 21, on commencera par refermer les volets 4 et 5 puis simultanément on arrêtera le refroidissement de l'échangeur et on procèdera à son réchauffage par exemple au moyen de résistances 29 (on pourrait encore inverser le circuit frigorigène comme cela est bien connu pour effectuer la condensation dans l'échangeur et provoquer ainsi son réchauffement). La glace formée sur l'échangeur fond et s'écoule d'abord sur les moyens de reception qui sont par exemple des gouttières alternées 23, puis est évacuée à l'extérieur de l'enceinte.On remarque que pendant l'opération de dégivrage un nouveau circuit d'air s'établit à savoir qu'au lieu de passer dans l'enceinte, l'air pulsé passe entre -la plaque-chåssis 7 et la cloison isolante 6 (flèche en trait plein 30), la distance entre la plaque 7 et la cloison 6 étant suffisante pour permettre un passage forcé mais suffisant de l'air pulsé. Lorsque cette opération de dégivrage est estimée terminée (durée prédéterminée), on remet alors en fonctionnement normal l'échangeur et on attend que la température de l'air du compartiment 2 soit sensiblement égale à celle de l'air de l'enceinte 3. On peut alors ouvrir à nouveau les volets puis rétablir le circuit d'air selon les flèches 17. Sur les fig.2 et 3, il apparait que les volets 4 et 5 sont reliés par des tiges 15n16 à un fléau 13 relié à un arbre rotatif 14 passant à travers la paroi 26 de l'enceinte ; l'extrémité de l'arbre 14 est reliée à un bras 18 dont l'autre extrémité est articulée à la tige 19 d'un vérin électrique 31. Une armoire 32 disposée sur la paroi antérieure de l'enceinte incorpore des moyens électro-mécaniques et/ou électroniques de commande des différentes fonctions, à savoir : mise en marche, dégivrage manuel ou automatique, durée des phases de surgélation, de conservation, de dégivrage et températures de consigne. Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation de l'invention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme mais qu'elle s'étend à toute enceinte frigorifique, industrielle ou ménagère, communiquant ou non avec une autre enceinte, comportant les caractéristiques générales énoncées plus haut. R E V E N D I C- A T I O N S 1.- Procédé de dégivrage d'un échangeur frigorifique disposé dans une enceinte frigorifique, ledit procédé mettant en oeuvre des moyens de chauffage dudit échangeur et des moyens -de réception et d T évacuation de 1 l'eau de dégivra ge, caractérisé par la suite des opérations con sistant à 10) isoler l'espace entourant l'échangeur de 1'espace intérieur de l'enceinte 20) provoquer le dégivrage de 11 échangeur par réchauf fage 30) simultanément ou successivement recueillir et éva cuer l'eau de dégivrage 40) cesser de-réchauffer l'échangeur, et l'opération de dégivrage étant terminée, attendre qu'un seuil de froid soit atteint par l'échangeur 50) remettre en relation l'espace entourant l'échangeur avec l'espace intérieur de l'enceinte 2.- Enceinte frigorifique destinée à la congélation, la surgélation ou la conservation de denrées humides com -portant un ensemble de téfrigération-dégivrage constitué d'un échangeur frigorifique, -dé moyens de ventilation pour forcer l'air contenu dans l'enceinte à passer au contact de l'échangeur, de moyens de chauffage de 11 échangeur pour dégivrer périodiquement ce dernier et de moyens de réception et d'évacuation de l'eau de dégivrage, ladite enceinte étant en outre destinée à permettre la mise en oeuvre d'un procédé conforme à la revendication I, caractérisée en ce que ledit ensemble de ré frigération-dégivrage (1) est logé dans un compartiment (2) lui-même logé dans ladite enceinte (3), le caisson comportant deux volets (4,5) disposés dans des situa tions opposées par rapport aux dits moyens de ventila tion (22), les volets étant pourvus de moyens de commande d'ouverture, ou inversement, de fermeture, pour mettre en communication l'intérieur dudit compartiment avec l'intérieur de ladite enceinte, ou inversement, fermer cette communication, d'où il résulte que lors du dégi vrage, lesdits volets étant fermés, seul l'air contenu~ dans le caisson est soumis à réchauffage, et que l'humidité résultant du réchauffage de l'échangeur n'est pas transmise à l'air de l'enceinte entourant le cais son 3.- Enceinte frigorifique dans laquelle ledit échangeur a la forme d'un faisceau tubulaire monté entre des plaques formant chassies pour le faisceau et couloir de circula tion de l'air au contact du faisceau, lesdits moyens de ventilation étant disposés à 11 une des extrémités du couloir, l'ensemble de réfrigérationdégivrage étant a dossé et LirXé à l'une des parois de l'enceinte, caracté rise en ce qu'unie paroi (6) dudit compartiment est séparée d'une plaque-châssis (7) d'une distance (25) suffisante pour permettre un passage en circuit de l'air à l'intérieur dudit compartiment pen dant les opérations de dégivrage 4.- Enceinte selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit compartiment est délimité à l'intérieur de l'enceinte - par une cloison isolante (6) s'étendant sur toute la profondeur de l'enceinte, mais sur seulement une partie de la hauteur de cette dernière, des espacements (8,9) étant ménagés entre ses bords supérieur et inférieur, et respectivement les parois supérieure (10) et inférieure (li) de enceinte, - par un couple (4,5) de pl.aques ayant une structure analogue à celle de la cloison, articulées sur une paroi (12) de ladite enceinte pour venir obturer, ou inverse ment, ouvrir lesdits espacements, lesdites plaques cons tituant les dits volets 5.- Enceinte selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi d'enceinte sur laquelle sont articulés lesdits volets est la paroi (12) à laquelle est fixée l'ensemble réfrigération dégivrage, et en ce que lesdits volets (4,5) sont lorsqu'ils sont fermés, approximativement horizon taux et en appui sur les bords de la cloison 6.- Enceinte selon la revendeation 5, caractérisé en ce que les moyens de commande des volets incorporant un fléau (13) à arbre (14) médian rotatif, chaque extrémité du fléau étant reliée par une tige (15,16) à un volet 7.- Enceinte selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'arbre du fléau passe à travers une paroi (26) de l'enceinte pour être, depuis l'extérieur, manoeuvré en rotation dans un sens ou dans l'autre pour- provoquer l'ouverture ou la fermeture des volets 8.- Enceinte selon la revendication 7, caractérisée en ce que des moyens de manoeuvre de l'arbre sont constitués par un bras (18) dont une extrémité est couplée à l'arbre, et dont l'autre extre mité est articulee à la tige (19) dlun vérin 9.- Enceinte selon la revendication 8, caractérisée en ce que le verin est du type dit t'électriques'.