Brevet FR2721382A1 — publié le 19951222

PROCEDE DE DIFFUSION DE FRIGORIES DANS UNE ENCEINTE ISOTHERME ET DISPOSITIF DE DIFFUSION La présente invention concerne un procédé de diffusion de frigories dans une enceinte isotherme et le dispositif de diffusion mettant en oeuvre ce procédé. A ce jour l'industrie agro-alimentaire utilise différents moyens pour conserver les produits frais ou surgelés dans des enceintes isothermes lors de leur acheminement et de leur entreposage. Le premier moyen utilise le froid mécanique des groupes frigorifiques et a l'inconvénient de consommer de l'énergie. Un deuxième moyen est constitué par des liquides eutectiques qui nécessitent également une source d'énergie pour les pré-refroidir et ce moyen est de toute façon limité en capacité. Par ailleurs, des liquides cryogéniques tels que l'azote ou le gaz carbonique (COL), etc..., dans leurs différents états, neige, glace ou gaz, sont connus pour leur propriété frigorigène mais sont dangereux lorsqu'ils sont utilisés sans régulation pour le transport, notamment des produits frais. Des systèmes échangeurs ou diffuseurs pour ces produits cryogéniques existent, notamment pour le C02 mais nécessitent une source d'énergie telle que pour faire fonctionner une ventilation. Un premier but de l'invention est donc de proposer un procédé de diffusion de frigories dans une enceinte isothermique utilisant des fluides cryogéniques sans que l'on ait à utiliser un apport d'énergie extérieur. Ce but est atteint par le fait que le procédé de diffusion de frigories dans une enceinte isothermique est caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler, grâce à une vanne thermostatique, le débit du gaz froid provenant de la sublimation du fluide réfrigérant préchargé dans un réservoir isothermique disposé dans l'enceinte. Selon une autre particularité, le fluide est du gaz carbonique. Selon une autre particularité, le fluide est du dioxyde de carbone sous forme liquide. Selon une autre particularité, le fluide est du dioxyde de carbone sous forme de neige. Un autre but de 1 invention est de proposer un dispositif de diffusion permettant de réguler la diffusion de frigories sans apport d'énergie extérieure à l'intérieur d'une enceinte isothermique. Ce but est atteint par le fait que le dispositif de diffusion de frigories dans une enceinte isothermique est caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir isothermique préchargé d'un fluide réfrigérant et une vanne de commande de la décharge du réservoir sous forme d'un débit de gaz, le débit étant asservi par un capteur à la mesure d'une température de référence à maintenir dans l'enceinte. Selon une autre particularité, le réservoir isothermique a une forme de tiroir dont les flancs latéraux sont pourvus d'un bossage coopérant avec une gorge concave formée dans l'enceinte isotherme pour constituer un ensemble glissière. Selon une autre particularité, l'asservissement est électronique. Selon une autre particularité, l'asservissement est mécano-fluidique. Selon une autre particularité, le réservoir est alimenté par une vanne unidirectionnelle de remplissage. Selon une autre particularité, le réservoir comporte une valve de sécurité et de contrôle. Selon une autre particularité, le capteur est constitué d'un volume extérieur au réservoir (bulbe) contenant un fluide, le volume étant relié par un capillaire à un volume intérieur variable agissant par l'intermédiaire d'un levier sur le déplacement d'un piston destiné à régler le débit de gaz. Selon une autre particularité, le débit de gaz est assuré au travers d'un tuyau de vaporisation pourvu à intervalles réguliers d'orifices de vaporisation. Selon une autre particularité, le tuyau est réparti sur les quatre bords d'une face du réservoir orienté vers le volume intérieur de l'enceinte à réfrigérer. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une enceinte dans laquelle un tiroir selon l'invention a été placé - la figure 2 représente une vue en perspective du tiroir de l'invention ; - la figure 3 représente une vue en coupe partielle du dispositif de régulation utilisé dans le tiroir. L'invention est utilisée, comme représenté à la figure 1, dans une enceinte (10) rendue isothermique par un isolant (13) disposé sur toutes les parois intérieures de l'enceinte fermée (10), cette enceinte pouvant être ouverte par une porte. Les deux parois isolantes intérieures opposées comportent chacune en vis-à-vis une rainure concave (12), respectivement (13), qui sert de glissière de guidage pour un tiroir (2) dont le rôle est d'assurer le maintien à température constante de l'intérieur de l'enceinte isothermique (10, 11). Le tiroir (2) représenté à la figure (2) a une forme de parallélogramme rectangle dont les surfaces inférieure (23), supérieure (21) sont jointes par une face avant (26), une face arrière (25) et les côtés latéraux gauche (22) et droit (24). Sur les côtés latéraux (22, 24) sont formés deux bossages longitudinaux (221, 241) constituant une rainure qui permet au tiroir parallélépipédique de glisser dans les gorges correspondantes (12, 13) de l'enceinte thermique. L'intérieur du tiroir (2) est pourvu d'une isolation (27) et les matériaux de l'enveloppe et de l'isolation sont sélectionnés en fonction du fluide cryogénique qui est contenu dans l'espace vide central (20). Une valve (29) est mise en communication par un tube (298) avec l'espace central (20) du tiroir isothermique et la sortie de cette valve (29) est mise en communication, par un tube (299), avec un tube de vaporisation (31) placé sur la face inférieure (23) du tiroir, par exemple à proximité des bords latéraux de ces tiroirs. Ce tube de vaporisation (31) est pourvu à intervalles réguliers d'orifices permettant la vaporisation du fluide cryogénique. La valve (29) est également en communication, par un capillaire (282) avec un élément capteur (28) disposé à l'extérieur du tiroir sur la surface inférieure (23) de ce dernier. Le tiroir (2) comporte également une valve de remplissage (31) permettant de remplir, lorsque cela est nécessaire, l'espace vide (20) avec le fluide cryogénique qui peut être un gaz, de la neige ou un liquide. Dans la réalisation de l'invention, la neige carbonique peut être utilisée. Une valve de sécurité (30) met également en communication l'intérieur de l'enceinte du tiroir avec l'extérieur. Le capteur (28) est constitué d'un bulbe (281) mis en communication par un capillaire (282) avec une chambre déformable (291) qui agit sur un levier (292) dont, d'une part, une extrémité est positionnée entre un axe de réglage (299) et un ressort de compression (3) et, d'autre part, l'autre extrémité appuie sur l'extrémité d'un piston (293) qui est maintenu en appui sur un siège (298) par un ressort de compression (297).La force de compression du ressort (297) est réglée à l'aide d'un écrou (296) comportant un évidement et vissé dans le filetage d'un puits qui débouche sur la surface d'épaulement (298). Cette surface d'épaulement (298) met en communication l'entrée (295) de la valve qui est en communication avec le volume intérieur (20) du tiroir (2) avec la sortie (294) de cette dernière qui est reliée au tuyau (299). L'huile (283) contenue dans le capteur (28) placé sur la surface externe inférieure (23) du tiroir (2) va se dilater lors d'augmentations de température de l'enceinte dont la température doit être régulée. Cette dilatation provoque un déplacement du levier (292) qui agit sur le piston (293) pour laisser échapper une certaine quantité de neige carbonique qui va se diffuser et s'évaporer par le tube (31).De cette façon, le tiroir préchargé en gaz ou en neige carbonique, grâce à la valve de régulation, va pouvoir réguler la température à l'intérieur de l'enceinte sans faire appel à un dispositif consommant de l'énergie et par conséquent sans nécessiter la présence d'une source d'énergie. Une forme telle qu'un cylindre ou toute autre forme peut être envisagée pour le tiroir en fonction des contraintes de l'application. Dans la réfrigération d'enceintes, l'invention peut être utilisée, par exemple, dans le transport aérien pour réfrigérer les chariots repas, dans les véhicules ou dans les chambres froides, sans que ces exemples soient limitatifs. De même, dans d'autres variantes, la source réfrigérante peut être de la glace, présentée, par exemple, en billes, en plaque ou en batonnets. D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de diffusion de frigories dans une enceinte isothermique (10) , caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler, grâce à une vanne thermostatique (29), le débit du gaz froid provenant de la sublimation du fluide réfrigérant préchargé dans un réservoir isothermique (2) disposé dans l'enceinte (10). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide est du gaz carbonique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide est du dioxyde de carbone sous forme liquide. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide est du dioxyde de carbone sous forme de neige. 5. Dispositif de diffusion de frigories dans une enceinte isothermique (10) caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir isothermique (2) préchargé d'un fluide réfrigérant et une vanne de commande (29) de la décharge du réservoir sous forme d'un débit de gaz, dont le débit est asservi par un capteur (28) à la mesure d'une température de référence à maintenir dans l'enceinte. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réservoir isothermique a une forme de tiroir (21 à 25) dont les flancs latéraux (22, 24) sont pourvus d'un bossage (221, 241) coopérant avec une gorge concave (12, 13) formée dans l'enceinte isotherme (10) pour constituer un ensemble glissière. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'asservissement est électronique. 8. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'asservissement est mécanofluidique. 9. Dispositif selon une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le réservoir est alimenté par une vanne (31) unidirectionnelle de remplissage. 10. Dispositif selon une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le réservoir comporte une valve (30) de sécurité et de contrôle. 11. Dispositif selon une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le capteur (29) est constitué d'un volume extérieur (28) au réservoir (bulbe) contenant un fluide, le volume étant relié par un capillaire (282) à un volume intérieur (29) variable agissant par l'intermédiaire d'un levier (292) sur le déplacement d'un piston (293) destiné à régler le débit de gaz. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le débit de gaz est assuré au travers d'un tuyau (31) de vaporisation pourvu à intervalles réguliers d'orifices de vaporisation. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le tuyau est réparti sur les quatre bords d'une face du réservoir orientée vers le volume intérieur de l'enceinte à réfrigérer.