Brevet FR2665693A1 — publié le 19920214

Procédé et panneau thermique pour l'isolation et la réfrigération ou le chauffage d'enceintes diverses. La présente invention concerne un procédé pour l'isolation et la réfrigération ou le chauffage d'enceintes diverses telLes que, par exempLe, conteneurs, wagons, camions, cales de navires, locaux à usage d'entrepôts ou autres, etc., par exemple pour maintenir au froid ou au chaud des produits sensibles à la température, tels que produits alimentaires, produits chimiques, produits pharmaceutiques ou autres. PLusieurs méthodes peuvent être mises en oeuvre pour l'isolation et la réfrigération ou le chauffage des enceintes susmentionnées. On peut équiper ces enceintes fixes ou mobiles d'installations de réfrigération ou de chauffage définitives et généralement coûteuses. Ces installations sont ensuite condamnées à ne remplir que la fonction qui leur a été réservée, de sorte que leur rentabilité n'est pas toujours bien assurée. Elles sont souvent associées à une machine, de sorte que l'on doit avoir recours, en permanence, à une énergie extérieure (fuel, gaz, électricité). D'autre part, elles ne conviennent pas à l'isolation des enceintes de dimensions réduites, quelles soient mobiles ou non, telles que les conteneurs utilisés pour le transport de marchandises. C'est pour cela que les enceintes de transport telles que conteneurs, wagons, camions, etc., sont le plus souvent isolées au moyen de procédés mettant en oeuvre des matériaux légers et déposables tels que des plaques ou panneaux de polystyrène expansé. Toutefois, ces procédés d'isolation ne permettent pas de maîtriser la température des produits logés dans les enceintes ; ils permettent seulement de retarder et de moduler les écarts de température avec l'extérieur. Dans les enceintes isolées au moyen de ces procédés et matériaux et affectées au transport ou à l'entreposage de marchandises, certains endroits étant plus exposés que d'autres à l'influence de la température extérieure, les marchandises qui y sont logées n'ont pas, par conséquent, une température homogène. D'autre part, pour apporter des frigories ou des calories dans les enceintes ainsi isolées, il faut réserver des espaces pour y disposer des produits réfrigérants ou calorifiques, ce qui réduit l'espace disponible pour les marchandises. En outre, la proximité d'une masse importante de produit réfrigérant ou calorifique peut être une cause de l'altération de certaines marchandises qui ne supportent pas d'être mises en contact avec des températures extrêmes. Un objet de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients susmentionnés. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé et à un panneau thermique remarquable en ce qu'un agent thermique ou thermodynamique constitué par un produit réfrigérant ou par un produit calorifique est logé dans un panneau isolant comportant une paroi externe réalisée dans un matériau ou dans une combinaison de matériaux à fort pouvoir ou coefficient d'isolation et constituant un ecran thermique destiné à être positionné du côté de l'extérieur de l'enceinte, et une paroi interne réalisée dans un matériau à pouvoir ou coefficient d'isolation sensiblement plus faible et constituant un diffuseur thermique destiné à être disposé du côté de l'intérieur de ladite enceinte. Grâce à ce procédé et à ce panneau, L'agent thermique renfermé entre les deux parois dotées d'une résistance thermique différente permet d'introduire des frigories ou des caLories, suivant sa nature, dans une chambre ou enceinte munie d'un revêtement isolant comportant application dudit procédé et dudit panneau, cette introduction s' opérant à travers la paroi thermo-perméable ou diffuseur du panneau, au fur et à mesure du changement d'état de l'agent thermique, lequel est retardé par L'action de la paroi thermo-imperméable ou écran qui a un faible pouvoir d'absorption de la température extérieure. D'autre part, lorsque L'agent thermique n'est plus actif, le panneau selon L'invention se comporte comme un panneau isolant classique et permet de ralentir l'élévation ou l'abaissement de la température à l'intérieur de l'enceinte. Dans leur application au maintien au frais ou au froid de produits sensibles à la température, le procédé et le panneau selon l'invention permettent, par exemple, de doter les conteneurs ou les caisses de véhicules de transport de marchandises, d'un revêtement intérieur isolant qui peut être rapidement et facilement mis en place ou déposé et qui, grâce à son pouvoir frigorifique, permet de maintenir, à l'intérieur desdits conteneurs ou caisses de véhicules, une température sensiblement plus basse et pendant une durée beaucoup plus longue que celles auxquelles il est possible d'arriver par les procédés classiques d'isolation thermique à l'aide de simples panneaux de matériau isolant. Le procédé et le panneau selon l'invention procurent également L'avantage de permettre l'installation de revêtements isolants qui peuvent être rapidement et facilement "modulés" ou adaptés, en fonction - de la nature de la marchandise à stocker ou à transporter ; - de la température à maintenir dans l'enceinte isolée ; - de la durée du stockage ou du transport ; - de la température extérieure ; - des dimensions du local ou du moyen de transport. Ainsi le procédé et le panneau selon L'invention permettent de transformer rapidement et aisément un local ou entrepôt classique, en un local ou entrepôt sous température dirigée, ou un moyen de transport ordinaire (camion, wagon, conteneur, etc.), en un moyen de transport sous température dirigée. En outre, ce procédé et ce panneau peuvent être industrialisés de façon à permettre la réalisation de revêtements isolants présentant des caractéristiques identiques pour l'isolation thermique de conteneurs, caisses de camions, wagons, cales de navires, ou autres enceintes standards. Les buts, avantages et caractéristiques ci-dessus et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue, en coupe verticale et à caractère schématique, d'un panneau thermique selon l'invention. La figure 2 est une vue en demi-coupe selon La ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle analogue à la figure 1 et montrant une variante d'exécution du panneau selon l'invention. Les figures 4 et 5, sont des vues partielles, en plan et en coupe montrant deux modes d'assemblage d'un panneau selon L'invention avec des panneaux contigus identiques. La figure 6 est une vue partielle, en plan et en coupe, illustrant un autre mode d'assemblage d'un panneau selon l'invention avec deux panneaux contigus d'isolation thermique classiques. La figure 7 est une vue partielle, en perspective, montrant un revêtement d'une paroi verticale et du plafond d'une enceinte telle qu'un conteneur, ce revêtement étant réalisé exclusivement à L'aide de panneaux thermiques selon l'invention. La figure 8 est une vue partielle, en perspective, semblable à La figure 7 et montrant un revêtement isolant et réfrigérant ou chauffant exécuté au moyen d'une combinaison de panneaux thermiques selon l'invention et de panneaux d'isolation thermique classiques. On se reporte auxdits dessins pour décrire ci-après un exemple intéressant de mise en oeuvre du procédé et de réalisation du panneau selon l'invention appliqué à l'isolation thermique et à la réfrigération d'un conteneur. On rappelle toutefois que le procédé et le panneau selon l'invention peuvent être utilisés pour l'isolation thermique et la réfrigération d'autres types d'enceintes ou chambres que L'on souhaite maintenir à des températures inférieures à la température extérieure, ou au chauffage de telles enceintes qu'il importe de maintenir à des températures supérieures à la température extérieure. Le panneau selon l'invention comprend deux plaques ou parois 1 et 2 exécutées dans des matériaux isolants dotés d'une résistance thermique différente et entre lesquelles est ménagé un espace ou vide constituant une chambre 3. La paroi 1 dotée du pouvoir isolant le plus élevé ou de la conductibilité thermique la plus faible est la paroi externe c'est-à-dire celle qui est placée du côté de l'extérieur de l'enceinte isolée lorsque le panneau est en place, tandis que la paroi 2 dotée du pouvoir isolant le plus faible ou de la conductibilité thermique la plus élevée est la paroi interne disposée du côté de l'intérieur de ladite enceinte. La paroi externe 1 peut, par exemple, être exécutée en polyuréthane rigide ou en polystyrène extrudé rigide, tandis que la paroi interne peut être réalisée en polystyrène expanse. Afin d'augmenter la résistance thermique ou pouvoir isolant de la paroi externe 1, celle-ci peut comporter, sur sa face interne, une feuille d'aluminium 4 fixée par collage ou autrement contre ladite face. Les parois 1 et 2 peuvent être assemblées de différentes façons. Par exemple, comme le montrent les figures 1 et 2, la paroi 2 peut être fixée à demeure, par collage ou autrement, au moyen d'un cadre 5 constituant les parois latérales isolantes de la chambre 3 et réalisé dans un matériau isolant identique à ce Lui dans lequel est exécutée la paroi interne 2 ou à ce lui dans lequel est formée la paroi externe 1. Dans ce cas, une trappe 6 s'encastrant dans une ouverture de la paroi interne 2 permet d'avoir accès à la chambre 3. Selon un autre exemple représenté à la figure 3, la paroi externe 1 est solidaire d'un cadre isolant 5 constituant les parois latérales isolantes de la chambre 3 et la paroi interne 2 comporte, sur sa face interne, un épaulement ou saillie polygonale 7 permettant son encastrement dans ledit cadre 5. Selon le procédé de l'invention, un agent ou produit réfrigérant 8 est logé dans la chambre 3, entre Les parois 1 et 2. Cet agent réfrigérant peut être constitué par de la glace carbonique, par de l'azote solide, par un récipient hermétique contenant un liquide ou une pâte congelée, etc. L'anhydride carbonique solide ou C0 2 solide (glace sèche ou glace carbonique) constitue un produit réfrigérant avantageux qui peut être introduit entre les parois 1 et 2 sous forme de batonnets, ou de tablettes ou de blocs 8 (figures 1 à 3). La quantite de produit réfrigérant introduite entre les parois 1 et 2 est naturellement fonction de la température que l'on souhaite maintenir dans l'enceinte isolée et de la durée de refroidissement recherchée. De même, les épaisseurs des parois 1 et 2 et la capacité de la chambre de sublimation 3 ménagée entre celles-ci sont fonction des dimensions des enceintes à isoler et des résultats recherchés. On comprend que la paroi externe à fort coefficient d'isolation agit comme agent retardateur sur la sublimation de la glace carbonique, tandis que la paroi interne à faible coefficient d'isolation permet la diffusion du froid résultant de cette sublimation, à l'intérieur de L'enceinte ou chambre isolée thermiquement à L'aide du panneau selon l'invention. On observe que lorsque le produit réfrigérant cesse de dispenser ses frigories, c'est-à-dire, dans le cas de l'utiLisation de la glace carbonique, lorsque celle-ci est totalement sublimée, le panneau remplit sa fonction d'isolant thermique, à la manière d'un panneau d'isolation traditionnel. Au moins deux bords parallèles des panneaux selon l'invention, de préférence constitués par leurs bords Longitudinaux 9a, 9b sont conformés pour permettre leur assemblage par simple imbrication, par exemple par rainure et languette (figure 4) ou par feuillure (figure 5) ou par aboutement et collage au moyen d'une pellicule de colle 12 (figure 6), avec des panneaux identiques (figures 4 et 5) ou avec des panneaux classiques 10 d'isolation thermique, constitués par des plaques de matière isolante telle que du polystyrène expansé (figure 6). Les panneaux selon l'invention peuvent aussi être assemblés au moyen d'accessoires mécaniques divers soit avec des panneaux identiques, soit avec des panneaux classiques d'isolation thermique. il est possible de réaliser des revêtements isolants de conteneurs ou autres enceintes exclusivement constitués de panneaux 11 exécutés selon l'invention (figures 4, 5 et 7). On peut aussi exécuter des revêtements isolants mixtes constitués de panneaux isolants et refroidisseurs 11 conformes à l'invention, associés à des panneaux classiques 10 d'isolation thermique (figures 6 et 8), le nombre et les dimensions des panneaux Il selon l'invention étant, dans ce cas, fonction des dimensions de l'enceinte à isoler et de La température basse que l'on souhaite y maintenir. Dans ce cas, les panneaux classiques 10 d'isolation thermique devront avoir un coefficient d'isolation thermique identique à celui des panneaux isolants selon l'invention constitués par les parois 1 et 2 et le vide 3 qui les sépare, après sublimation de L'agent réfrigérant. Ainsi, lorsque le produit cryogénique 8 aura cessé de diffuser des frigories, l'ensemble du revêtement isolant conservera une résistance thermique homogène. Le procédé et le panneau selon l'invention permettent également d'isoler et de chauffer une enceinte se trouvant ou appelée à se trouver au contact d'une température extérieure basse. Il suffit, pour cela, de remplacer le produit réfrigérant par un produit calorifique tel qu'un liquide renfermé dans un récipient et chauffé jusqu'à sa température d'ébullition, ce liquide pouvant être de L'eau bouillante. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour l'isolation et la réfrigération ou le chauffage d'enceintes diverses telles que, par exemple : conteneurs, wagons, caisses de camions de transport de marchandises, cales de navires, locaux à usage d'entrepots ou autres types de locaux, caractérisé en ce qu'un agent thermique (8) constitué par un produit réfrigérant ou par un produit calorifique, est logé dans un panneau isolant comportant une paroi externe (1) réalisée dans un matériau à fort pouvoir ou coefficient d'isolation constituant un écran thermique que l'on positionne du côté de l'extérieur de l'enceinte, et une paroi interne (2) réalisée dans un matériau à pouvoir ou coefficient d'isolation sensiblement plus faible et constituant un diffuseur thermique que l'on dispose du côté de l'intérieur de ladite enceinte. 2. - Panneau thermique pour l'isolation et la réfrigération ou le chauffage d'enceintes diverses telles que, par exempLe. conteneurs, wagons, caisses de camions de transport de marchandises, cales de navires, locaux à usage d'entrepôts ou autres types de locaux, caractérisé en ce qu'il comporte deux parois (1, 2) à résistance thermique différente, soit une paroi externe (1) réalisée dans un matériau à fort pouvoir ou coefficient d'isolation constituant un écran thermique et une paroi interne (2) réalisée dans un matériau à pouvoir ou coefficient d'isolation sensiblement plus faible et constituant un diffuseur thermique, un espace ou chambre (3) étant ménagée entre lesdites parois (1, 2) pour le logement d'un produit (8) réfrigérant ou d'un produit (8) calorifique. 3. - Procédé selon La revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise des revêtements isolants et réfrigérants ou chauffants des parois des enceintes, en accolant exclusivement des panneaux thermiques d'isolation et de réfrigération ou de chauffage (11) exécutés selon la revendication 2 renfermant un produit réfrigérant ou un produit calorifique. 4. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise des revêtements isolants et réfrigérants ou chauffants des parois des enceintes, en accolant des panneaux thermiques d'isolation et de réfrigération ou de chauffage (11) selon la revendication 2, renfermant un produit réfrigérant ou un produit calorifique et des panneaux d'isolation thermique (10) constitué par une plaque de matière isolante 5. - Procédé d'isolation thermique et de réfrigération selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que le produit réfrigérant (8) logé dans les panneaux thermiques est un produit produisant du froid par sublimation tel que de l'anhydride carbonique solide ou glace carbonique. 6. - Panneau thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa paroi externe (1) est constituée par une plaque de polyuréthane ou par une plaque de polystyrène extrudé. 7. - Panneau thermique suivant la revendication 2, ou selon la revendication 6, caractérisé en ce que sa paroi interne (2) est constituée par une plaque de polystyrène expansé. 8. - Panneau thermique selon L'une quelconque des revendications 2, 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une feuille d'aluminium (4) est placée contre la face interne de La paroi externe (1) dudit panneau. 9. - Panneau thermique suivant L'une quelconque des revendications 2, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que ses parois externe (1) et interne (2) sont assemblées par l'intermédiaire d'un cadre (5) délimitant, latéralement, L'espace ou chambre (3), ce cadre (5) étant exécuté dans un matériau isolant identique à ce lui dans lequel est exécuté ladite paroi interne (2) ou à ce lui dans lequel est formée Ladite paroi externe (1). 10. - Panneau thermique selon L'une quelconque des revendications 2, 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que le produit réfrigérant (8) logé dans L'espace ou chambre (3) est un produit produisant du froid par sublimation tel que l'anhydride carbonique solide ou glace carbonique.