Brevet FR2738113A1 — publié le 19970307

INSTALLATION DE REFROIDISSEMENT RAPIDE DE LEGUMES La présente invention est relative à une installation de refroidissement de fruits ou légumes, qui est particulièrement destinée à permettre le refroidissement de fruits ou légumes immédiatement après leur récolte, par exemple aux fins de stockage pour conservation dans des chambres froides. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication d'installation de refroidissement de fruits ou légumes. La demande de brevet FR2670364 (ETS PELLENC ET MOTTE et al) décrit une machine pour refroidir des fruits ou légumes venant d'être récoltés par de l'eau froide ou un mélange d'eau froide et de glace, qui comporte un groupe frigorifique de refroidissement d'eau (et éventuellement de production de glace) et une installation de circulation de fruits ou légumes comportant un bac rempli d'eau dans lesquels sont immergés les fruits ou légumes à refroidir. La présente invention vis à améliorer les installations connues de refroidissement de fruits ou légumes. La présente invention vise plus particulièrement à proposer une installation de refroidissement de fruits ou légumes après la récolte qui soit dotée d'une grande capacité de traitement de fruits ou légumes et qui soit simple et peu coûteuse. La solution au problème posé consiste à procurer une installation de refroidissement (rapide) de fruits ou de légumes (immédiatement après leur récolte), comportant une unité ou groupe frigorifique (à compression et détente d'un fluide frigorigène) dc refroidissement d'eau et des moyens de mise en contact de l'eau froide avec lesdits fruits ou légumes, qui comporte - un moyen de transport en vrac (de préférence à vitesse réglable), c'est à dire sous forme d'amoncellement desdits fruits ou légumes, - un moyen d'aspersion des fruits ou légumes par l'eau froide et de ruissellement d'eau froide au travers de l'amoncellement de fruits ou légumes déplacés par ledit moyen de transport. En d'autres termes l'invention procure une installation de refroidissement de fruits ou légumes comportant un moyen de transport sous forme d'amoncellement des fruits ou légumes, qui est essentiellement constitué par un convoyeur ou transporteur à bande de préférence sensiblement horizontal ou légèrement incliné, et qui comporte des moyens d'aspersion et de ruissellement qui comportent une tôle perforée de distribution et de ruissellement d'eau froide, qui est située au dessus du convoyeur et qui s'détend sur une longueur (ou partie) substantielle de celui-ci, et l'installation comporte de préférence un moyen tel qu'un bac de récupération de l'eau qui est situé sous ledit convoyeur, et comporte des moyens de filtration (grossière au moins) et de circulation de l'eau de refroidissement des fruits ou légumes. Selon des modes préférentiels de réalisation de l'invention - ledit moyen de transport de fruits ou légumes est essentiellement constitué par un convoyeur à bande muni de perforations, comportant une bande sans fin perforée par exemple réalisée en caoutchouc ou en élastomère;; - lesdits moyens d'aspersion et de ruissellement comportent ladite tôle perforée sensiblement plane et horizontale et comportent un (ou plusieurs) distributeur tubulaire perforé s'étendant de préférence parallèlement à l'axe longitudinal du convoyeur (ou moyen de transport de fruits ou légumes) et qui est situé au dessus de ladite tôle perforée - ladite unité de refroidissement d'eau comporte une batterie ou échangeur (ou évaporateur) munie d'une pluralité de tubes, de préférence en forme générale d'épingle, à l'intérieur desquels circule et s'évapore le fluide frigorigène du groupe frigorifique, et sur la surface externe desquels ruisselle l'eau ayant traversé la tôle perforée, lesquels tubes s'étendent de préférence parallèlement à l'axe longitudinal du convoyeur - I'installation comporte des moyens de régulation qui intègrent une sonde permettant la régulation de température d'eau froide dans une plage comprise entre 0 et 3iC, et de préférence dans une plage comprise entre 0 et 1,5in, par exemple voisine de 0,5 à 1'C - le rapport de la masse (ou du débit massique) de l'eau de refroidissement des fruits ou légumes à la masse (ou au débit massique) de fruits ou légumes traités (refroidis), est supérieur ou égal à 10, de préférence inférieur ou égal à 30, par exemple compris entre 15 et 20 - le refroidissement de l'eau par passage sur l'évaporateur du groupe frigorifique est inférieur ou égal à 1'C, par exemple inférieur ou égal à 0,5-C;; - le rapport du débit volumique de l'eau de refroidissement des fruits ou légumes à la surface du convoyeur à bande est supérieur à 1Om3 par heure et par m2 et de préférence inférieur à 50 m3 par heure et par m2, par exemple de l'ordre de 20 à 30 m3 par heure et par m2 - la hauteur moyenne du sommet de l'amoncellement des produits sur le convoyeur est de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres (comprise entre 0,1 et 1 mètre);; - I'installation comporte un circuit de récupération et de recyclage de l'eau de refroidissement des fruits ou légumes qui comporte au moins un bac de récupération et une pompe équipée de préférence d'une roue (ou turbine) centrifuge ouverte - ledit groupe frigorifique comporte une évaporateur de refroidissement d'eau équipé de tubes lisses (non ailetés) - I'installation comporte une tôle perforée provoquant l'aspersion et le ruissellement d'eau froide sur les fruits ou légumes transportés par le convoyeur à bande (après son refroidissement par contact avec un échangeur s'étendant au dessus du convoyeur, entre ladite tôle et ledit convoyeur), laquelle tôle perforée est munie d'une pluralité de perforations de préférence régulièrement réparties, par exemple disposées en quinconce, dont le diamètre est de préférence compris entre 4 et 10 mm, et dans laquelle la densité des perforations est comprise entre 2 et 10 %, par exemple voisine de 5 à 6 % (il s'agit là du rapport de la surface des perforations à la surface totale de la tôle perforée). L'invention permet de refroidir rapidement après la cueillette des fruits ou légumes, sans diminuer leur teneur en eau, dans des conditions optimales permettant leur conservation ultérieure et s'applique notamment particulièrement à des légumes peu fragiles. Grâce à l'aspersion d'eau glacée directement sur les produits amoncelés sur un convoyeur à bande (perforé), on peut obtenir un refroidissement rapide et homogène de la masse des légumes traités et transportés par le convoyeur, et on permet ainsi un refroidissement rapide de fruits ou légumes qui sont introduits par exemple à une température voisine de 25vu, jusqu'à une température voisine de 3 à 4-C. L'invention permet que les fruits ou légumes disposés sur le tapis roulant subissent pendant le temps de transfert (ou de transport) sur celui-ci, qui est de l'ordre de quelques minutes, par exemple entre 10 et 20 minutes, pour une longueur de convoyeur de plusieurs mètres (de préférence inférieure à 10 mètres), une importante douche ou aspersion d'eau glacée à une température constante très voisine de 00C ; grâce au contact direct obtenu par l'aspersion de l'amoncellement sur toute sa surface et le ruissellement de l'eau à l'intérieur de l'amoncellement, c'est à dire sur l'ensemble des produits amoncelés sur le transporteur, la température de l'ensemble des légumes de l'amoncellement diminue rapidement entre l'entrée et la sortie du convoyeur, et de façon homogène. L'eau récupérée sous le convoyeur est filtrée et recyclée pour être à nouveau refroidie en partie supérieure de l'installation par contact par ruissellement sur des tubes d'une batterie de refroidissement d'eau alimentée en fluide frigorigène par un groupe frigorifique qui peut être situé à distance de l'installation de refroidissement de fruits ou légumes. L'invention permet de produire de l'eau dite glacée, à une température voisine de 0*C, en continu, sans risque de prise en glace de l'échangeur de refroidissement d'eau, et permet ainsi de procurer une installation fiable nécessitant très peu d'entretien et assurant un refroidissement homogène et bien contrôlé des fruits ou légumes pour un coût modique ; à titre d'exemple une installation dont la largeur est inférieure à deux mètres, la hauteur inférieure à quatre mètres, et la longueur inférieure à 10 mètres, peut permettre, avec un débit d'eau aspergé et ruisselant sur l'amoncellement des légumes transportés par le convoyeur qui est inférieur à 200 m3/heure, de refroidir en quelques minutes environ de l'ordre de 10 tonnes de fruits ou légumes par heure (en continu). Les nombreux avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de réalisation d'installation de refroidissement de fruits ou légumes selon l'invention. La figure 1 illustre en vue en perspective schématique les principaux constituants d'une installation selon l'invention. La figure 2 illustre en vue latérale longitudinale, une partie de l'installation de refroidissement de légumes et est sensiblement une vue selon II de la figure 1. La figure 3 est une vue selon III de la figure 2 et de la figure 1 Par référence aux figures, l'installation comporte un tapis roulant ou convoyeur 1 muni de rouleaux s'étendant selon deux axes 25 parallèles et de préférence horizontaux et situés à un même niveau, de sorte que la bande 26 du convoyeur 1 s'étend selon un axe 3 longitudinal de préférence horizontal. Les produits 24 sont délivrés sur le convoyeur 1 par un convoyeur 29 placé en amont, puis évacués (après refroidissement sur le convoyeur 1 qui les déplace selon la flèche 31) sur un convoyeur 30 placé en aval (Cf figure 2). La bande 26 est munie d'une pluralité de perforations 2, qui sont de préférence uniformément réparties et qui permettent le passage de l'eau ayant ruisselé au travers des produits 24 portés par le brin supérieur du convoyeur, de traverser celui-ci pour récupération par un bac 4 situé sous le convoyeur 1 et s'étendant sur une partie substantielle de celui-ci. L'eau récupérée dans le bac 4 est canalisée par une conduite 5 jusqu'à un dispositif tel qu'un bac 7 équipé de moyens de filtration (relativement grossière) de l'eau récupérée, une sonde 6 de température mesurant la température de l'eau circulant dans la canalisation 5 étant prévue qui est connectée à un système (non représenté) de régulation de la puissance de refroidissement d'une machine frigorifique 19. L'eau issue du bac 7 de filtration est aspirée par une pompe 8 refoulant dans une canalisation 10 munie d'une vanne 9, laquelle canalisation 10 transporte l'eau à refroidir jusqu'à un distributeur 11 d'eau qui s'étend sensiblement horizontalement au dessus du fond 12 perforé d'un bac 14 de distribution d'eau muni de bords ou parois latérales 13 entourant le fond 12 perforé. Le distributeur 11 peut être par exemple constitué par un ou plusieurs tronçons de tube, par exemple en matière plastique, qui sont munis de perforations le long de leur génératrice inférieure, afin de permettre l'écoulement et la répartition de l'eau introduite dans le tube à une de ses extrémités. La tôle perforée 12 constituant le fond du bac permet le ruissellement de l'eau de manière répartie sur toute sa surface, au dessus et sur des tubes 20 d'une batterie tubulaire ou évaporateur 15, le ruissellement de l'eau sur les tubes de l'évaporateur provoquant le refroidissement de l'eau et laissant passer l'eau pour que celle-ci ruisselle selon les flèches 27 sur l'amoncellement des produits 24 transportés par le convoyeur 1. De préférence la batterie 15 dc refroidissement d'eau est constituée par un évaporateur alimenté en fluide frigorigène par une canalisation 17 reliant l'évaporateur à une machine frigorifique 19 de préférence à compression de fluide frigorigène (à changement de phase) et par une canalisation 18 de retour du fluide frigorigène évaporé au compresseur de la machine frigorifique. La batterie comporte de préférence plusieurs nappes superposées de tubes disposés en quinconce et alimentés en fluide frigorigène par des distributeurs 16 montés en parallèle à l'extrémité de la canalisation 17. Alternativement, un fluide caloporteur (ou frigoporteur), par exemple à base d'eau et de produit antigel, circule (grâce à une pompe non représentée) dans les tubes de l'échangeur 15 et dans les canalisations 17, 18 qui relient l'échangeur 15 à un évaporateur intégré à la machine frigorifique 19. De préférence les tubes 20 de la batterie ou évaporateur 15 ne sont pas ailetés (sont lisses) et sont conformés en épingle simple ou multiple comme représenté notamment figure 1, et s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal 3 du convoyeur 1 et sensiblement horizontalement. Les tubes 20 par exemple en cuivre étamé sont fixés à une extrémité de la batterie sur une tôle d'extrémité et sont soutenus par des tôles perforées intermédiaires 28, qui sont réparties le long de la batterie et/ou des épingles 20 de la batterie qui sont parallèles entre elles et perpendiculaire à l'axe 3, et qui permettent un léger coulissement longitudinal des tubes. A titre d'exemple, le bac de distribution 14 et son fond perforé 12, ainsi que la batterie 15, s'étendent sur une longueur 21 comprise entre 5 et 10 mètres, et sur une largeur 22 comprise entre 1 et 2 mètres ; la hauteur 23 du dispositif représenté figure 2 et 3 notamment est comprise entre 3 et 4 mètres. REVENDICATIONS 1. Installation de refroidissement de fruits ou de légumes comportant un groupe frigorifique de refroidissement d'eau, et des moyens de mise en contact de l'eau froide avec lesdits fruits ou légumes, caractérisée en ce qu'il comporte - un moyen de transport en vrac desdits fruits ou légumes, - un moyen d'aspersion et de ruissellement d'eau froide au travers de l'amoncellement des fruits ou légumes déplacés par ledit moyen de transport. 2. Installation selon la revendication 1 dans laquelle ledit moyen de transport de fruits ou légumes est essentiellement constitué par un convoyeur à bande (26) muni de perforations (2). 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel ledit moyen d'aspersion et de ruissellement comporte une tôle (12) perforée, sensiblement plane et horizontale, et comporte un ou plusieurs distributeurs (11) tubulaires s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du convoyeur et qui sont situés au dessus de ladite tôle perforée. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle ledit groupe de refroidissement d'eau comporte une batterie (15) munie d'une pluralité de tubes (20), lesquels tubes s'étendent de préférence parallèlement à l'axe longitudinal du convoyeur. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comportant des moyens de régulation intégrant une sonde (6), permettant la régulation de température d'eau froide dans une plage comprise entre 0 et 3-C, et de préférence dans une plage comprise entre 0 et 1,5'C, par exemple voisine de 0,5 à toc. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle le rapport du débit massique de l'eau de refroidissement au débit massique de fruits ou légumes traités est supérieur ou égal à 10, de préférence inférieur ou égal à 30, et dans laquelle le refroidissement de l'eau par passage sur l'évaporateur du groupe frigorifique est inférieur ou égal à 1iC. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 dans laquelle le rapport du débit volumique de l'eau de refroidissement à la surface du convoyeur à bande est supérieur à 10m3 par heure et par m2 et de préférence inférieur à 50 m3 par heure et par m2. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comportant un circuit de récupération et de recyclage de l'eau de refroidissement des fruits ou légumes qui comporte un bac (4) et une pompe (8) équipée d'une turbine centrifuge ouverte. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans laquelle ledit groupe frigorifique comporte une évaporateur de refroidissement d'eau équipé de tubes (20) lisses. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 comportant une tôle perforée provoquant l'aspersion et le ruissellement d'eau froide sur les fruits ou légumes transportés par le convoyeur à bande, laquelle tôle perforée est munie d'une pluralité de perforations de préférence régulièrement réparties, par exemple en quinconce, dont le diamètre est de préférence compris entre 4 et 10 mm, et dans laquelle la densité des perforations est comprise entre 2 % et 10 %.