Brevet FR2691237A1 — publié le 19931119

Dispositif de régénération de joules ou frigories pour module d'accumulation de froid. I1 est destiné à réfrigérer rapidement et à régénérer cette réfrigération contenue dans un module pour un conteneur de transport. I1 est connu des conteneurs ou des chariots de transport, dont la réfrigération s'effectue par des plaques techniques ou poches contenant un fluide accumulateur réfrigérant, ou bien la réfrigération s'opère par "détente directe" de gaz réfrigérant, ou encore par échangeur accumulateur de froid. Mais ces moyens nécessitent d'une part, d'importants moyens de manutention pas toujours respectés, et en deuxième lieu, pour la détente directe de gaz réfrigérant, cela nécessite l'utilisation de raccords rapides risquant de laisser échapper le gaz "CFC", lequel est très nocif à l'environnement et à la couche d'ozone. Ces moyens étant en général onéreux et lents pour arriver à la réfrigération voulue. Le dispositif objet de l'invention évite ces inconvénients et permet de réfrigérer rapidement un module destiné à maintenir en froid, un conteneur de transport, sans pour cela que ce conteneur soit relié en permanence à une source réfrigérée. On peut imaginer le dispositif qui va être décrit comme étant un conteneur qui vient se ravitailler ou se recharger en frigories, au même titre qu'une automobile se recharge en carburant. Une de ses caractéristiques est qu'il a toujours une réserve disponible de frigories pour commencer immédiatement à charger en froid le conteneur connecté, et à récupérer le fluide de ce dernier pour le régénérer en frigories. Ceci évitant l'attente habituelle de descente en froid de tout système réfrigéré directement par compresseur de froid. I1 est constitué par un ensemble producteur des frigories qui reste en permanence dans les lieux de chargement des conteneurs comportant des denrées périssables pour les réfrigérer avant leur transport. Cet ensemble comporte un groupe avec compresseur de froid qui alimente deux échangeurs à serpentins immergés dans un fluide antigel contenu respectivement dans deux réserves distinctes. Ce fluide antigel spécifique reste fluide ou fluide à très basse température jusqu'à moins -30 c. Les serpentins produisant du froid permettent la descente en température de ce fluide antigel. Ces réserves génératrices des frigories sont reliées à une plaque-échangeur située dans le conteneur de transport, par des tubes rigides et/ou flexibles, conduisant le fluide réfrigéré. Chaque réserve comporte deux tubes, l'un pour l'évacuation et l'autre pour le retour du fluide réfrigéré. Ces tubes conducteurs du fluide réfrigéré sont connectés à la plaque-échangeur par des doubles-vannes à raccord rapide qui se clipsent et se déclipsent aisément. Chaque extrèmité de tube comporte un vanne d'ouverture et de fermeture, ainsi que chaque orifice d'introduction et de sortie de la plaque-échangeur. Les réserves sont utlisées par alternance, l'une étant pleine de fluide réfrigéré prêt à être envoyé dans la plaque-échangeur du conteneur et l'autre est vide, pour recevoir le retour du fluide de la plaque-échangeur, lequel a servi pendant le transport du conteneur et qui a perdu son effet frigorifique il retourne se régénérer en frigories pour le prochain conteneur. Pour un rendement optimum, il est préférable d'avoir deux compresseurs de froid, un pour chaque réserve. Cette alternance de réserve, l'une envoyant le fluide et l'autre le recevant, et vice versa, nécessite un branchement des tubes adéquat, afin que l'on puisse basculer d'une réserve à l'autre soit manuellement soit automatiquement. Pour cela on peut utiliser tout moyen et notamment une vanne 4 voies ou deux vannes à 2 voies, motorisées ou pas. La vanne 4 voies peut gérer seule, le basculement, en faisant fonctionner alternativement les réserves et les Pour les vannes 2 voies, l'une gère le départ et l'autre l'arrivée de chaque réserve, tout cela en coordination entre elles pour l'alternance des réserves. Ces vannes peuvent être programmées électroniquement en permettant le contrôle du remplissage, de la vidange et de la disponibilité des réserves. La plaque-échangeur fait partie du conteneur mobile, elle peut être soit solidaire ou de préférence déconnectable pour l'entretien ou le remplacement en cas de détérioration. Elle se présente sous la forme d'une capacité dans laquelle le fluide réfrigéré est introduit directement sur le côté d'une parois par un orifice où vient se clipser le tube provenant de la réserve. La contenance de cette capacité de la plaque-échangeur doit être identique à celle d'une réserve de fluide. Pour une meilleure répartition et homogénéisation du fluide, l'intérieur de la plaque-échangeur comporte des chicanes, tel un labyrinthe, ainsi le fluide déjà chargé en frigories provenant de sa réserve permet de les redistribuer, immédiatement sans perte de temps, dans le conteneur lors de son transport. Un tube sert à introduire le fluide et l'autre à l'évacuer. Sur chaque réserve les tubes comportent une pompe de circulation servant à propulser le fluide réfrigéré jusqu'à la plaque-échangeur et par cette poussée permet de chasser et de faire retourner le fluide de retour, ayant perdu de sa force de réfrigération, jusque dans la réserve de réception. Une soupape sur le sommet de la réserve et une sur la plaque-échangeur permettent l'évacuation de l'air lors du retour du fluide. Pour éviter le mélange dans la plaque-échangeur: fluide réfrigéré et fluide de retour, il est préférable de vider totalement la plaque du fluide de retour puis d'introduire le fluide réfrigéré. I1 est alors nécessaire de prévoir également sur la plaque-échangeur une soupape pour l'évacuation de l'air pour l'introduction de ce fluide. Une deuxième version peut également être envisagée où la plaque-échangeur est remplie en permanence de fluide réfrigéré (ou même de tout produit accumulateur de froid comme certaines "paillettes") et dans lequel est noyé un serpentin qui permet sa réfrigération. L'arrivée du froid par le fluide dans le serpentin est permanente, ainsi que l'évacuation jusque dans la réserve productrice des frigories. Une seule réserve est nécessaire pour cette version dont le fluide effectue une rotation. Les tubes sont également connectés ou déconnectés rapidement à la plaque-échangeur au moyen de doubles-vannes à raccords rapides, libérant le conteneur pour son transport. Mais ce type de version présente un inconvénient en ce qu'il faut un certain laps de temps pour descendre en température le fluide entourant les serpentins, alors que dans la première version le fluide arrive déja réfrigéré dans la plaque-échangeur. En revanche cette deuxième version reste plus économique car elle comporte un unique compresseur de froid et une seule réserve. Elle présente également l'avantage en ce que le fluide de la réserve ainsi que la plaque-échangeur est emprisonné et serti une fois pour toutes dans celles-ci. La circulation peut s'effectuer sans risque de fuite. Les tubes reliant les réserves et groupe de froid au conteneur mobile, sont maintenus sur une rampe comportant un palan qui maintient l'extrémité mobile des tubes, pouvant ainsi, par la mobilité du palan, motorisé ou à contre-poids, les adapter à n'importe qu'elle hauteur et capacité de conteneur. La réfrigération effectuée dans le conteneur provoquant de la condensation, ce dernier comporte à la base de sa capacité, un orifice pour évacuer ces condensats. Un autre orifice est également prévu, pour effectuer le branchement d'une arrivée d'eau, pour permettre le lavage automatique du conteneur, des soupapes réparties à l'intérieur de la capacité sont prévues pour asperger toutes parois de cette capacité, les eaux de lavage s'évacuant par l'orifice des condensats. Une forte isolation entoure les réserves, la plaque-échangeur, le conteneur, ainsi que les tubes dont la partie fixe est contenue dans une capacité isolante. Le dispositif objet de cette invention sera bien compris à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins ci-annexés, représentant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécutions de ce dispositif. La figure 1 représente une vue en coupe du dispositif dans sa version de double ensemble frigorifique, il est connecté à la plaque-échangeur à chicane d'un conteneur mobile de transport. La figure 2 montre deux schémas de la circulation d'alternance du fluide réfrigérant, en A le schéma est représenté avec une vanne 4 voies et en B avec deux vannes à 2 voies. La figure 3 représente une coupe succinte de la plaque-échangeur dans les deux versions proposées, en A elle comporte des chicanes, en B un serpentin réfrigérant. La figure 4 représente la deuxième version du dispositif avec une seule réserve et la plaque-échangeur à serpentin. La figure 5 représente une perpective de l'ensemble du dispositif dans une station de recharge avec plusieurs conteneurs. Sur la figure 1 on peut voir le dispositif comportant les réserves 1 et 2 de fluide réfrigéré 3 par les serpentins 4 des compresseurs de froid 5 et 6. Chaque réserve comporte un tube de sortie 7 et 8 et un tube de retour 9 et 10 du fluide réfrigéré 3. Les tubes 7 et 8 comportent chacun une pompe 11 et 12 pour envoyer le fluide réfrigéré jusque dans la plaque-échangeur 13 du conteneur mobile 14, laquelle comporte des chicanes 15. Ici une vanne 4 voies 16 gère l'alternance des deux réserves 1 et 2. Les tubes souples 7, 8 d'entrée et de sortie 9, 10 du fluide réfrigéré sont connectés à la plaque-échangeur 13 par des doubles vannes 17 et 18 à raccord rapide, ces tubes sont suspendus par un palan 19 à contrepoids 20. Un étai 21, maintient le tout ainsi que les tubes et vanne 4 voies. Une capacité 29 isolante permet de préserver et isoler les tubes. Le conteneur 14 comporte à sa base les orifices 22 d'évacuation des condensats et 23 pour le branchement d'un tube d'eau pour le nettoyage. Les schémas A et B de la figure 2 montrent chacun les deux réserves 1, 2, et leur serpentin 4, elles sont placées côte à côte et ont chacune leur compresseur de froid 5,6. La plaque-échangeur 13 du conteneur 14 contient les chicanes 15, permettant une bonne circulation et répartition du fluide réfrigéré 3. En A, la vanne 4 voies 16 permet la gestion et l'alternance des deux réserves: lorsque la réserve 1 est remplie de fluide réfrigéré, la réserve 2 est vide, ainsi le tube 7 envoie par sa pompe 11 le fluide dans la plaque-échangeur 13, laquelle a été vidée ou bien se vide en même temps de son fluide par le tube de retour 10 juqu'à la réserve vide 2 de réception qui peut alors de nouveau réfrigérer le fluide. La vanne 4 voies 16 a donc obstrué le circuit des tubes: d'envoi 8 et de retour 9. Ainsi la réserve 1 se vide et la 2 se remplit et peut entamer la réfrigération du fluide pour une une prochaine charge, le même processus s'effectue alors, le tube 8 et sa pompe 12 envoient le fluide et le tube 9 le retourne. La vanne 16 a ainsi obstrué les tubes 7 et 10. En B l'alternance des réserves ainsi que la circulation des fluides est identique, chacune des vannes 2 voies 24 et 25 permet le basculement d'une réserve à l'autre: la vanne 24 gère les tubes 7 et 8, et la vanne 25: 9 et 10. En A, la plaque-échangeur 13 de la figure 3 comprend les chicanes 15 permettant une meilleure répartition du fluide réfrigéré 3, dans cette version, le fluide est renouvelé à chaque retour ou chargement du conteneur. En B le fluide réfrigéré 3 vient circuler dans un serpentin 26 qui réfroidit un autre fluide ou paillettes réfrigérants 27 qui lui est inséré et enfermé définitivement dans la plaque-échangeur 13. Ce deuxième fluide peut être différent ou équivalent au premier. Le dispositif de la figure 4 représente le dispositif sous sa deuxième version, il ne comprend qu'une seule réserve 1 de fluide 3 réfrigéré au moyen du serpentin 4 du compresseur de froid 5. Ainsi il ne comporte que deux tubes, un pour la sortie 7 avec sa pompe 11 et l'autre pour le retour 9. La circulation de remplissage et de vidange du serpentin 26 de la plaque-échangeur 13 s'effectue automatiquement à l'aide de la pompe 11, le fluide réfrigéré poussant le fluide de retour ayant perdu de sa fonction retourne à la réserve pour de nouveau se faire réfrigérer. Les vannes à raccord rapide 17 et 18 permettent la connexion rapide au serpentin 26. Le conteneur 14 renferme une évacuation 22 des condensats -formés par la réfrigération, il comporte également un réseau de buses et tubes 23 pour l'envoi d'eau ou de vapeur pour le nettoyage du conteneur. L? conteneur et la plaque-échangeur 13 sont fortement isolés 31 d?. même que le réseau de tubes 31'. Sur la figure 5 le dispositif recharge un conteneur 14. on distingue la double réserve 1, 2 ayec le double compresseur 5, 6. Une station de recharge 28 peut être ainsi constituée sur les lieux de départ et d'arrivée des conteneurs par une série de dispositifs. Toutefois, les formes, les dimensions, les dispositions ainsi que les moyens mis en oeuvre pour la réalisation du dispositif qui vient d'être décrit, pourront varier dans la limite des équivalents. REVENDICATIONS 10) Dispositif à régénération et translation de joules ou frigories, permettant la recharge immédiate en frigories d'une plaque-échangeur destinée à refroidir un conteneur ou chariot mobile pendant son transport, il se caractérise par un dispositif à réserve permanente réfrigérée d'un fluide antigel (3) qui accouplée à un réseau de tubes, d'envoi (7, 8) et de retour (9,10) permet de recharger directement en fluide réfrigéré (3) une plaque-échangeur (13) du conteneur (14) et de récupérer le fluide de retour de la plaque-échangeur qui a perdu ses frigories, pour de nouveau les réfrigérer. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux réserves (1 et 2) permettent de réfrigérer et régénérer par alternance, le fluide (3) contenu, l'une est utilisée pour l'envoi du fluide réfrigéré (3) dans la plaque-échangeur (13) et l'autre pour récupérer le fluide de retour de la plaque-échangeur (13) qui une fois régénéré en froid dans sa réserve sera envoyé à son tour dans la plaque-échangeur (13), la première réserve recevant alors le fluide de retour. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide (3) est refroidi à très basse température, au moyen de serpentins (4) installés à demeure dans chacune des réserves, ces serpentins (4) sont réfrigérés en permanence au moyen d'un compresseur de froid par réserve (5 et 6). 4 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'alternance d'utilisation des réserves (1,2) est gérée par une vanne 4 voies (16) ou par deux vannes 2 voies (24, 25) manuelles ou motorisées, lesquelles canalisent le réseau des tubes par quatre (7, 8, 9, 10) ou par deux (7-10) (8-9) et permettent l'envoi automatique du fluide (3) d'une réserve à la plaque-échangeur (13), ainsi que le retour du fluide de cette plaqueéchangeur à la deuxième réserve et vice versa. 50) Dispositif selon toutes les revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tube (7, 8) d'envoi du fluide réfrigéré (3) à la plaque-échangeur (13) est équipé d'une pompe (11, 12) pour pousser le fluide (3), la connexion des tubes à la plaque-échangeur (13) s'effectue au moyen de vannes à raccord rapide (17 et 18) 60) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque-échangeur (13) comporte des chicanes (15) pour une meilleure répartition et accumulation des frigories du fluide (3) réfrigéré. 70) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sous une autre forme de réalisation, le dispositif comporte une seule réserve (1) de fluide (3) réfrigérée par les serpentins (4) d'un compresseur de froid (5), il permet le chargement direct en frigories de la plaque-échangeur (13), la connexion étant effectuée par les doubles vannes à raccord rapide (17, 18). La circulation du fluide (3) se fait en continu, le départ et la récupération du fluide de retour s'effectue dans la même réserve (1) par les tubes (7, 9). 80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque-échangeur (B 13) comporte un serpentin (26) dans lequel circule le fluide réfrigéré (3) provenant de la réserve (1) il refroidi à son tour un autre fluide ou paillettes accumulateurs de frigories (27 ) t lesquels sont inserrés et sertis définitivement dans la capacité de la plaque-échangeur (13).