Brevet FR2741141A1 — publié le 19970516

La présente invention concerne un meuble frigorifique de vente horizontal et ouvert, destiné aux denrées surgelées ou réfrigérées. Actuellement, les meubles frigorifiques horizontaux comme verticaux ont tendance à être ouverts, c'est-à-dire sans couvercle ou porte de protection, pour faciliter et inciter l'achat spontané des denrées alimentaires par des consommateurs. Dans de tels meubles frigorifiques ouverts, les denrées alimentaires sont directement exposées à l'air ambiant qui est généralement à une température d'environ 25-300C et sont soumises au rayonnement infrarouge de l'environnement extérieur qui les réchauffe. Ces meubles frigorifiques comportent un circuit principal d'air froid pour former un ou plusieurs rideaux d'air froid à la surface exposée des denrées surgelées ou réfrigérées, afin de les conserver dans un état satisfaisant. Jusqu'à présent, pour conserver les denrées surgelées, on soufflait généralement de l'air froid à la surface exposée des denrées à une température comprise par exemple entre -28 et -300C et à une vitesse d'environ 0,8-1 m/s par exemple, pour extraire par convection forcée la chaleur absorbée par rayonnement par les denrées. A cette vitesse, l'écoulement d'air froid à la surface des denrées est laminaire et donc peu de turbulences se produisent à l'interface entre le rideau d'air froid et l'air ambiant, de sorte que - le rideau d'air froid soufflé se mélange peu avec l'air ambiant, minimisant ainsi le réchauffement du rideau d'air froid par transfert convectif de chaleur avec l'air ambiant, ce qui réduit la quantité d'énergie que doit fournir l'évaporateur du circuit principal, à chaque cycle de réfrigération, - la faible quantité d'air mélangé au-dessus du rideau d'air froid est faiblement entraînée par la circulation du flux d'air froid et reste confinée dans le meuble du fait de sa faible vitesse, formant ainsi une "baignoire" remplie d'air relativement plus froid que l'air ambiant, ce qui réduit le transfert de chaleur avec le rideau d'air. La baignoire précitée est généralement matérialisée par les parois latérales du meuble frigorifique qui dépassent d'une certaine hauteur la surface des denrées. Toutefois, pour atteindre des températures plus basses, de l'ordre de -180C au coeur des denrées, comme cela est désormais exigé pour les aliments surgelés, il peut être nécessaire d'augmenter la vitesse d'écoulement du rideau d'air froid, par exemple à une vitesse de soufflage de l'ordre de 2-2,5 m/s. A cette vitesse, l'écoulement d'air froid passe du régime laminaire au régime turbulent, ce qui a les conséquences suivantes - l'air ambiant se mélange beaucoup plus avec le flux d'air froid, ce qui provoque un réchauffement nettement plus important de ce dernier et nécessite donc plus d'énergie pour le refroidir à chaque cycle dans l'évaporateur, - la grande quantité d'air mélangé située au-dessus du rideau d'air froid est entraînée par la circulation du flux d'air froid à une vitesse trop élevée pour que l'air ainsi mélangé reste confiné dans le meuble et s'en échappe donc, supprimant l'effet "baignoire La solution consistant à élever encore la hauteur des parois latérales du meuble frigorifique n'est pas acceptable car les denrées deviendraient alors inaccessibles au consommateur. Bien entendu, le même problème peut se poser pour les denrées simplement réfrigérées à une temperature d'environ +40C pour des produits sensibles tels que la viande et +80C pour les produits tels que les laitages, si l'on souhaite augmenter la vitesse d'écoulement du flux d'air froid. La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un meuble frigorifique de vente horizontal et ouvert, destiné aux denrées surgelées ou réfrigérées, assurant une réfrigération optimale de ces dernières tout en limitant la dépense d'énergie et malgré des vitesses d'écoulement du flux d'air froid plus élevées. A cet effet, la présente invention a pour objet un meuble frigorifique de vente horizontal et ouvert, destiné aux denrées surgelées ou réfrigérées, du type comportant un circuit principal d'air froid ayant des buses de soufflage d'air froid à une vitesse plus élevée, par exemple de l'ordre de 2 m/s, pour former au moins un rideau d'air froid à la surface des denrées qui sont exposées à l'air ambiant et une reprise de cet air froid, caractérisé en ce qu'il comporte un déflecteur au niveau de la reprise d'air froid pour retourner un flux d'air mélangé relativement plus froid que l'air ambiant en sens inverse au-dessus du rideau d'air froid précité, formant une boucle d'air mélangé relativement froid intermédiaire entre le rideau d'air froid et l'air ambiant, ce qui reconstitue l'effet "baignoire" précité. Dans une variante de réalisation, le déflecteur a en section une forme sensiblement en U couché dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble. Selon une autre variante de réalisation, le déflecteur a en section une forme sensiblement en C aplati ou en chistera dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble, le déflecteur pouvant alors également avoir pour fonction de faire partiellement écran au rayonnement infrarouge. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie supérieure du déflecteur est équipée d'une doublure interne et espacee de celle-ci, ladite doublure définissant avec ladite partie supérieure du déflecteur un canal divergent ou à section croissante dans le sens contraire à l'écoulement du flux d'air froid, ce qui ralentit la vitesse d'écoulement de la couche superficielle d'air mélangé dans la baignoire et réduit ainsi les turbulences à l'interface entre l'air ambiant et la boucle d'air intermédiaire précitée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie inférieure du déflecteur est équipée d'un séparateur pour séparer le flux d'air aspiré par le circuit principal du flux d'air mélangé retourné en sens inverse dans le meuble, ce qui atténue ainsi les turbulences au niveau de la zone de séparation des deux écoulements. Dans un mode de réalisation particulier, le séparateur est une plaque courbée en direction du flux d'air mélangé entrant dans le déflecteur, ladite plaque étant espacée de la partie inférieure du déflecteur pour définir un passage secondaire avec la reprise d'air. Dans un autre mode de réalisation, le séparateur est une plaque courbée en direction du flux d'air froid aspiré par le circuit principal, ladite plaque étant espacée de la partie inférieure du déflecteur pour définir un passage secondaire avec la reprise d'air. Lorsque le meuble frigorifique est équipé d'un vitrage vertical au niveau de la reprise d'air, le vitrage peut faire fonctionnellement partie du déflecteur précité. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on peut monter un panneau vertical au-dessus du déflecteur précité pour former une seconde baignoire au-dessus de la boucle intermédiaire précitée. On voit ainsi que le meuble de l'invention comporte une structure à couches d'air multiples, de plus en plus froide, en partant par exemple d'une couche d'air superficielle ralentie jusqu'au rideau d'air froid principal, en passant par la boucle d'air mélangé relativement plus froid intermédiaire. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques et détails de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe verticale et en élévation d'un meuble frigorifique conforme à l'invention - la figure 2 est une vue schématique et en coupe verticale de la partie supérieure d'un autre mode de réalisation du meuble de l'invention - la figure 3 est une vue schématique et en coupe verticale de la partie de reprise d'air d'encore un autre mode de réalisation du meuble de l'invention - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 3, mais représentant des variantes de réalisation dans lesquelles le séparateur est respectivement recourbé vers le haut et vers le bas ; et - les figures 6 à 8 représentent le même déflecteur que celui de la figure 4, sur lequel est monté respectivement un panneau vertical, une plaque transparente horizontale et l'ensemble combiné du panneau et de la plaque. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le meuble frigorifique de vente de l'invention comporte un caisson 1 à double paroi renfermant un isolant 2, par exemple en polyuréthane, et ayant par exemple une forme sensiblement allongée et ouverte vers le haut définissant une ouverture supérieure horizontale 3. Un bac 4 pour le stockage de produits surgelés ou réfrigérés 5 (montrés schématiquement sur les figures 2 à 8) est monté à l'intérieur du caisson 1, de sorte qu'une gaine 6 de circulation principale d'air froid recyclé soit définie entre la paroi interne du caisson 1 et la paroi externe du bac 4. Un ventilateur d'aspiration 7 et un évaporateur 8 sont montés à travers la gaine 6, l'évaporateur étant alimenté en fluide frigorigène. On peut bien entendu prévoir plusieurs ventilateurs ou évaporateurs dans le circuit principal d'air froid. La gaine 6 précitée débouche au niveau de l'ouverture supérieure 3 dans des buses de soufflage 9 qui produisent au moins un rideau d'air froid R à la surface du bac 4. La chaleur absorbée par les denrées par rayonnement de l'environnement ambiant est extraite de celles-ci par convection forcée entre la surface des denrées surgelées ou réfrigérées contenues dans le bac 4 et le rideau d'air froid R. Le rideau d'air froid R est recyclé dans la gaine 6 par aspiration au niveau d'une reprise d'air 10. Dans l'exemple particulier de réalisation de la figure 1, la partie supérieure du caisson 1 au niveau de la reprise d'air froid 10 est constituée ici d'un triple vitrage transparent vertical 11 pour faciliter la visualisation des denrées par le consommateur. Le vitrage le plus interne du triple vitrage 11 précité fait fonctionnellement partie du déflecteur D1 de l'invention qui comprend ici une paroi supérieure 12 équipée d'une doublure interne 13, et une plaque de séparation 14 en forme d'ailette longitudinale et recourbée vers le bas ou dans le sens de l'aspiration de l'air froid, au voisinage du vitrage 11. L'ailette profilée 14 favorise l'écoulement directionnel du rideau d'air froid R vers le circuit principal 6 et du flux d'air mélangé entraîné par l'écoulement turbulent du rideau R vers le déflecteur D1 pour le faire retourner en sens inverse au-dessus du rideau R, suivant la boucle B. On voit toujours sur la figure 1 que la doublure 13 qui est en forme de tôle recourbée vers le bas et vers le vitrage 11, est espacée de celui-ci pour définir un canal C divergent ou à section croissante à travers lequel passe une couche d'air mélangé superficielle S dont la vitesse est faible pour réduire les turbulences à l'interface avec l'air ambiant externe. L'extrémité recourbée de l'ailette de séparation 14 est également espacée du vitrage 11 pour définir un passage secondaire P1 vers le circuit principal 6. La présence de ce passage secondaire P1 facilite la séparation de l'écoulement d'air froid et d'air mélangé au niveau de la reprise d'air. On a indiqué sur la figure 1 le sol en T pour définir l'orientation du meuble frigorifique de vente panoramique précité. On a représenté schématiquement sur la figure 2 la partie supérieure d'un autre mode de réalisation du meuble de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le déflecteur D2 a en section verticale perpendiculaire à l'extension longitudinale du meuble, une forme sensiblement en C aplati ou en chistera dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble. Le déflecteur D2 s'étend ici sur une grande partie de l'ouverture supérieure 3 du caisson 1 pour protéger partiellement les denrées 5 du rayonnement infrarouge, alors que dans la figure 1, le déflecteur D1 est nettement plus petit et confiné au niveau de la reprise d'air. Le déflecteur D2 ne comporte ici ni séparateur ni doublure. Bien entendu, le déflecteur D2 pourrait en variante être beaucoup plus petit et confiné au niveau de la zone de reprise d'air 10. La figure 3 représente partiellement encore un autre mode de réalisation du meuble de l'invention, dans lequel le déflecteur D3 présente une forme sensiblement en U couché dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble. Le déflecteur D3 a ici une taille plus grande que le déflecteur D1 de la figure 1 et se distingue de ce dernier notamment par le fait que le séparateur 15 est ici une plaque assurant une liaison continue à la fois avec la paroi interne du déflecteur D3 et avec la paroi interne du caisson 1, de sorte que le passage P1 précité est ici supprimé. La figure 4 représente une variante du mode de réalisation représenté sur la figure 3, dans laquelle le séparateur 16 est une plaque en forme d'ailette profilée recourbée vers le haut en direction du flux d'air mélangé B. L'extrémité recourbée de l'ailette 16 est espacée ici de la partie inférieure du déflecteur D3 pour définir un passage secondaire P2 communiquant avec le circuit principal 6. La figure 5 représente une variante de la figure 3, dans laquelle le séparateur 14 a une forme sensiblement identique à celui de la figure 1. Sur la figure 6, on a représenté le déflecteur D3 de la figure 4 sur la paroi supérieure 12 duquel est monté un panneau vertical 17 qui est destiné à créer une seconde "baignoire" au-dessus de la boucle intermédiaire B précitée. La figure 7 est analogue à la figure 6, sauf que le panneau 17 a été supprimé et remplacé par une plaque transparente horizontale, par exemple en verre ou en plastique tel que polyméthacrylate, fixée sur le déflecteur D3 dans le plan de sa paroi supérieure 12, pour faciliter la visualisation des denrées 5. La figure 8 regroupe ensemble les variantes des figures 6 et 7, avec le panneau 17 monté sur la plaque 18 précitée. On voit mieux sur la figure 1 que dans le meuble de l'invention, les écoulements d'air froid ou relativement froid par rapport à l'air ambiant définissent une structure stratifiée ou à couche d'air multiple assurant une déperdition d'énergie minimale au niveau de l'ouverture 3. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est pas limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Meuble frigorifique de vente horizontal et ouvert, destiné aux denrées surgelées ou réfrigérées (5), du type comportant un circuit principal d'air froid (6) ayant des buses de soufflage d'air froid (9) à une vitesse plus élevée, par exemple de l'ordre de 2 m/s, pour former au moins un rideau d'air froid (R) à la surface des denrées qui sont exposées à l'air ambiant et une reprise (10) de cet air froid, caractérisé en ce qu'il comporte un déflecteur (D1, D2, D3) au niveau de la reprise d'air froid (10) pour retourner un flux d'air mélangé relativement plus froid que l'air ambiant en sens inverse au-dessus du rideau d'air froid précité (R), formant une boucle d'air mélangé relativement froid intermédiaire (B) entre le rideau d'air froid et l'air ambiant. 2. Meuble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (D1, D3) a en section une forme sensiblement en U couché dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble. 3. Meuble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (D2) a en section une forme sensiblement en C aplati ou en chistera dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du meuble. 4. Meuble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie supérieure (12) du déflecteur est équipée d'une doublure (13) interne et espacée de celleci, ladite doublure (13) définissant avec ladite partie supérieure (12) du déflecteur un canal (C) divergeant ou en section croissante dans le sens contraire à l'écoulement du flux d'air froid (R). 5. Meuble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure (10) du déflecteur est équipée d'un séparateur (14, 15, 16) pour séparer le flux d'air aspiré par le circuit principal (6) du flux d'air mélangé retourné en sens inverse dans le meuble. 6. Meuble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le séparateur est une plaque (16) courbée en direction du flux d'air mélangé (B) rentrant dans le déflecteur (D3), ladite plaque étant espacée de la partie inférieure du déflecteur pour définir un passage secondaire (P2) avec la reprise d'air (10). 7. Meuble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le séparateur est une plaque (14) courbée en direction du flux d'air froid aspiré par le circuit principal (6), ladite plaque étant espacée de la partie inférieure du déflecteur pour définir un passage secondaire (P1) avec la reprise d'air (in). 8. Meuble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un vitrage vertical (11) au niveau de la reprise d'air (10), le vitrage faisant fonctionnellement partie du déflecteur précité (D1). 9. Meuble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un panneau vertical (17) monté sur le déflecteur précité (D3) pour former une seconde "baignoire" au-dessus de la boucle intermédiaire précitée (B). 10. Meuble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une structure à couches d'air multiples, de plus en plus froides, en partant par exemple d'une couche d'air superficielle ralentie (S) jusqu'au rideau d'air froid principal (R), en passant par la boucle d'air mélangé relativement plus froid intermédiaire (B).