Brevet FR2749931A1 — publié le 19971219

Dispositif pour transférer des frigories entre une réserve et une enceinte de conservation par le froid. L'invention concerne un dispositif pour le transfert de frigories entre une réserve de frigories et un échangeur disposé dans une enceinte de conservation par le froid, tel que conteneur pour la conservation de produits frais ou surgelés, ou chariot pour la conservation et la distribution de plateaux repas. On connaît, par la demande internationale WO96/10723 au nom du déposant, un dispositif de transfert de frigories dans lequel le fluide frigoporteur contenu dans la réserve communique, directement ou indirectement par l'intermédiaire d'un réseau tubulaire ou d'un caloduc, avec le tube capteur d'une plaque de régulation et d'échange qui, disposée au-dessous de cette réserve, est constituée par un caloduc, est montée oscillante autour d'un axe horizontal et est reliée à des moyens thermostatiques aptes à la faire osciller pour l'amener soit dans une position d'échange dans laquelle elle est inclinée vers le bas en partant du tube capteur, soit dans une position de stabilisation dans laquelle elle est inclinée dans l'autre sens. Un tel dispositif assure un transfert régulé des frigories entre la réserve et la plaque d'échange disposée au sommet de l'enceinte, mais n'apporte pas de solution à la répartition du froid dans l'enceinte, répartition qui est perturbée et voire même annulée par la disposition et la répartition des produits ou emballages dans l'enceinte. Pour remédier à cela, la demande de brevet français 95.12126 au nom du déposant, dispose, dans l'enceinte et au-dessous de la plaque de régulation et d'échange, un réseau caloduc vertical comportant, au niveau des clayettes de l'enceinte, des ramifications inclinées, et, en partie supérieure, une platine en matériau conducteur de la chaleur et munie d'une face pentue sécantant la trajectoire circulaire d'une platine de contact, elle-même ménagée à l'extrémité libre de la plaque de régulation d'échange. Ainsi, lorsque la plaque d'échange est en position d'échange, elle transmet ses frigories, d'une part, par rayonnement dans la partie supérieure de l'enceinte, et d'autre part, par conduction au réseau caloduc vertical. Pour faciliter les échanges entre les deux platines, celles-ci sont rectifiées et enduites d'une graisse conductrice. Pour obtenir une présence permanente de cette dernière, il est prévu un réseau de graissage qui débouche par des orifices à travers la face pentue de la platine. Cela présente l'inconvénient d'entraîner un surcoût de fabrication et, surtout de former une surface grasse qui capte les poussières et nécessite un nettoyage fréquent, à défaut de quoi le transfert des frigories est déficient. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant des moyens de transfert insensibles à l'environnement, peu coûteux, ne nécessitant aucun entretien, ni un positionnement précis des organes en présence. A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, les moyens de transfert de frigories entre la plaque de régulation et d'échange et le réseau caloduc vertical sont composés: - d'un doigt en matériau conducteur de la chaleur fixé en saillie vers le bas, et près de l'extrémité libre de la plaque d'échange, ce doigt étant en contact avec le caloduc de la plaque et disposé de manière à venir en contact, par une face plane, avec une face plane ménagée à l'extrémité supérieure du réseau caloduc vertical, - et d'un réservoir contenant l'extrémité supérieure du réseau caloduc vertical et un fluide liquide ou visqueux, apte à transférer des frigories, et dont le niveau s'étend au-dessus de ladite extrémité. Ainsi, lorsque la plaque d'échange passe en position d'échange, son doigt est déplacé par le pivotement de la plaque et s'enfonce dans le liquide contenu dans le réservoir jusqu'à venir en contact avec la face plane ménagée à l'extrémité du réseau caloduc vertical. Avantageusement, le réservoir est en matériau rigide et est prolongé vers le haut par un soufflet en matériau déformable élastiquement entourant le doigt de la plaque d'échange et fixé à cette plaque. Grâce à cet agencement, le liquide contenu dans le réservoir, et de manière générale, I'ensemble des moyens de transfert des frigories, sont isolés de l'enceinte de conservation et sont donc à l'abri des poussières. Par ailleurs, L'enceinte est protégée contre toute pollution par le liquide. Dans une autre forme de réalisation de transfert des frigories, I'extrémité de la plaque d'échange peut être reliée directement au réseau caloduc par un tube capteur à soufflet élastique, de meme qu'à son autre extrémité, reliant entre elles, les deux plaques d'échange. Ainsi dans un sens, le basculement de la plaque vient compresser le soufflet et permettre le passage des frigories et dans l'autre sens le basculement opposé de la plaque stoppe les frigories détend et le soufflet. Un tel dispositif de transfert de frigories peut être utilisé dans un conteneur, mais aussi dans un chariot de conservation chaude et froide de plateaux repas, comme cela va être décrit en référence aux figures annexées. Figure 1 est une vue de côté, en coupe verticale, d'une première forme d'exécution d'un chariot de conservation de mets disposés sur des plateaux repas, pour type de liaison chaude et froide avec réfrigération des éléments par compresseur séparé. Figure 2 est une vue similaire à la figure 1, mais d'une autre forme d'exécution du chariot avec le compresseur de froid embarqué. Figure 3 est une vue partielle, en coupe verticale, montrant à échelle agrandie un dispositif de transfert de frigories selon l'invention, Figure 4 A et B, est une autre vue partielle, en coupe verticale, montrant à échelle agrandie une autre forme d'exécution de transfert de frigories. Figure 5 est une vue en coupe transversale et horizontale du chariot de la figure 2. De manière générale, le chariot 1 est composé d'un bâti revêtu d'une isolation poussée 2 délimitant une enceinte 3 recevant des plateaux repas 4 à au moins deux alvéoles 4a, 4b. Cette enceinte est divisée par une paroi isolante verticale 5 en deux compartiments, à savoir un compartiment A de maintien par le froid, et un compartiment B de maintien en température. Comme décrit dans la demande internationale PCT/FR9S/01157 au nom du déposant, la cloison 5 comporte des fentes débouchant sur l'avant et sur l'carrière et destinées chacune à recevoir la zone de séparation entre les deux alvéoles 4a, 4b d'un plateau 4. Chaque fente est dotée de moyens d'étanchéité séparant les deux compartiments A et B de l'enceinte 3 en l'absence de plateaux. L'enceinte 3 est dotée de portes avant 6 et arrière 7 (figure 5). Le compartiment A de conservation par le froid comprend une enceinte inférieure 8 juxtaposée à la zone de réception des plateaux et une réserve supérieure 9 de frigories contenant un liquide frigorigène 10 et dont la nature exacte est déterminée en fonction des besoins en frigories. Dans les formes d'exécution représentées, la réserve 9 contient également une plaque d'échange 1 1 fixe et inclinée d'au moins 3 par rapport à l'horizontale. La partie la plus basse de cette plaque 11 communique, par un tube échangeur 12 ou un tube soufflet 12a traversant de manière étanche le fond de la réserve 9, avec une plaque 13 d'échange et de régulation. Les plaques 11 et 13 sont constituées par des caloducs, décrits dans l'état de la technique définie dans le préambule. La plaque 13, qui est donc disposée au-dessous de la réserve 9, dans l'enceinte 8, et dans le compartiment A est articulée autour d'un axe horizontal 14 et est reliée à des moyens thermostatiques, non représentés, commandant son basculement et la faisant passer de la position de stabilisation, représentée à la figure 1, dans laquelle elle est inclinée vers le bas du côté du tube échangeur 12, a une position d'échange, dans laquelle elle est inclinée en sens inverse. Selon l'invention, l'extrémité libre de la plaque d'échange 13 est solidaire d'un doigt 15, sensiblement vertical, saillant vers le bas et en contact avec son caloduc. Ce doigt, qui est réalisé dans un matériau conducteur de la chaleur, comporte une face plane 15a. Ce doigt est disposé de manière que, lors du pivotement de la plaque 13, sa face plane 15a vienne en contact avec une face plane 16a ménagée à l'extrémité supérieure d'un réseau caloduc vertical 16, disposé dans l'enceinte 8 du compartiment A de conservation par le froid. Comme le montre plus en détails la fig.3, la partie supérieure du réseau caloduc 16 pénètre dans un réservoir rigide 17 contenant un fluide 18, liquide ou visqueux, apte à améliorer le contact avec les faces 15a et 16a tout en favorisant la transmission des frigories de la face 15a à la face 16a. Ce fluide peut être un liquide antigel, une graisse, une huile de contact,... Le réservoir 17 est prolongé vers le haut par un soufflet 19 en matériau élastiquement déformable. Ce soufflet entoure le doigt 15 et est fixé par son extrémité supérieure sur la plaque de régulation 13. Lorsque la plaque d'échange 13 vient en position d'échange, le doigt 15 plonge dans le réservoir 17 dans le liquide 18 qu'il contient, puis vient en contact avec la face 16a du réseau caloduc 16. On notera qu'un désalignement du doigt 15 sur la plaque 13 ne perturbe pas le fonctionnement, pourvu que le doigt vienne en contact avec la face 16a. De la sorte, la construction n'exige pas une très grande précision et est moins coûteuse tout en procurant des résultats fiables. Lorsque la plaque d'échange 16 revient en position de stabilisation, I'écoulement du fluide adhérant au doigt 15 s'effectue par gravité en direction du réservoir et sans qu'il puisse s'échapper vers l'extérieur grâce au soufflet 19. Ce dispositif simple permet d'assurer un excellent transfert des frigories entre la plaque d'échange et le réseau caloduc vertical, sans présenter les inconvénients des techniques antérieures. Dans la forme d'exécution représentée, le réseau caloduc vertical 16 est en contact d'échange thermique et, plus précisément, fait corps avec un caisson échangeur 20 contenant un fluide frigorigène. Ce caisson est juxtaposé à des turbines 22 de mise en circulation de l'air qui sont donc disposées entre lui et la zone de réception des alvéoles 4a des plateaux repas 4. En phase de refroidissement, les frigories provenant de la réserve 9, à très basse température, sont évacuées par rayonnement par la plaque d'échange 13, puis, sont transférées par conduction, d'abord, au réseau caloduc vertical 16 et enfin, à l'échangeur 20. De là, et grâce aux turbines 22 brasant l'air, les frigories sont dirigées sur les mets disposés dans les alvéoles 4a des plateaux. Lorsque la température de conservation froide est suffisante, les moyens thermostatiques, non représentés, ramènent la plaque de régulation 13 en position de stabilisation, comme représenté à la figure 1, et provoquent automatiquement l'interruption du transfert de frigories au réseau caloduc 16 et à l'échangeur 20. Le compartiment B de maintien en température, qui est juxtaposé au compartiment A, comprend un échangeur thermique 23 et des turbines 24 de mise en circulation de l'air. L'échangeur 23 du type à tubes verticaux, dotés ou non d'ailettes, contient un fluide calorigène porté, au moins à la température devant être maintenue, dans le compartiment et par des résistances électriques 28 disposées à la base de cet échangeur. Ce liquide peut être celui connu sous la dénomination commerciale "Gilo therme". On notera que l'échangeur est raccordé par des canalisations 25 à un vase d'expansion 26. La zone contenant les alvéoles 4b des plateaux 4 dans le compartiment B, comporte en partie supérieure une cloison isolante 27 pour éviter que l'air chaud ne puisse aller dans le compartiment A de conservation par le froid. Cet air chaud provient de la mise en fonctionnement des turbines 24 qui chassent l'air à travers l'échangeur. Des moyens thermostatiques déterminent la mise en fonctionnement et l'arrêt des turbines 24 en fonction de la température dans le compartiment. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 2, la réserve 9 contient un serpentin 40 qui est relié par des conduits 42 au compresseur 43 d'un groupe frigorifique extérieur à la réserve 20 mais embarqué dans le chariot. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, la réserve 9 contient, comme dans FR-A-2 689 222 au nom du déposant, un caisson 30 en matériau conducteur de la chaleur débouchant à l'extérieur. Ce caisson 30 est destiné à recevoir, à un poste fixe de recharge en frigories, une platine de réfrigération 32 comportant un échangeur accumulateur 33 raccordé par une canalisation 33a au compresseur d'un groupe frigorifique 34 extérieur au chariot. Une carrosserie 31 protège l'ensemble du poste fixe de recharge. Cette solution présente l'avantage de débarrasser le chariot de tout groupe frigorifique, donc d'augmenter à encombrement égal son volume disponible, de réduire son poids et son coût. Dans l'autre forme de réalisation de la fig.4, l'extrémité libre de la plaque d'échange 13 est prolongée au niveau du réseau caloduc 13a qu'elle détient, d'un soufflet 35 en matériau élastique et/ou en "accordéon" pouvant conduire les frigories, relié et solidaire au caloduc vertical 16 ainsi que d'un autre soufflet 12a situé à l'autre extrémité de la plaque 13 et reliant la plaque 1 1 du caisson 9. Lorsque la plaque 13 vient en position d'échange, fig. B le soufflet 35 est comprimé ainsi que le soufflet 12a par rapport à la plaque 11, le caloduc vertical 16 plonge dans le caisson échangeur 20 et transmet ses frigories. Lorsque la plaque d'échange 16 revient en position de stabilisation, fig. A, les soufflets 35 et 12a sont détendus et l'interruption du transfert de frigories, s'effectue, au réseau caloduc 16 et à l'échangeur 20. Dans une autre forme d'exécution, non représentée et comme décrit dans FR-A-2 691 237 au nom du déposant, la réserve est munie de deux raccords rapides, communiquant avec elle ou avec un serpentin. A un poste de recharge en frigories, ou dans une zone d'attente, ces raccords sont connectés à un groupe de production de froid à une ou deux réserves. Dans toutes ces formes d'exécution, le chariot est équipé d'accumulateurs permettant d'assurer l'alimentation électrique des turbines 22 et 24, des résistances 27 de maintien en température, mais aussi des divers moyens de contrôle. Le dispositif selon l'invention qui a été décrit ci-dessus dans le cas de son application à des chariots, assurant ce qu'il est convenu d'appeler une liaison chaude, peut être utilisé pour tout autre chariot, mais aussi pour des conteneurs. De même le réseau caloduc vertical qui a été décrit et représenté comme étant seul peut communiquer avec un autre réseau, disposé dans le compartiment opposé dans le cas d'un chariot pour liaison froide ou mixte. 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 1" Dispositif pour transférer des frigories entre une réserve (9) et une enceinte (3) de conservation par le froid comprenant, d'une part, une plaque (13) de régulation et d'échange qui, disposée au-dessous de la réserve (9) de frigories avec laquelle elle communique par un tube capteur (12), est constituée par un caloduc, est montée oscillante autour d'un axe horizontal (14), et est reliée à des moyens thermostatiques aptes à la faire osciller pour l'amener soit dans une position d'échange, soit dans une position de stabilisation, d'autre part, un réseau caloduc vertical (16) disposé dans l'enceinte (3) de conservation par le froid et, de plus, des moyens de transfert des frigories entre l'extrémité de la plaque d'échange (13) et la partie supérieure du réseau caloduc vertical (16), caractérisé en ce que les moyens de transfert de frigories sont composés: - d'un doigt (15) en matériau conducteur des frigories fixé en saillie vers le bas, et près de l'extrémité libre de la plaque d'échange (13), ce doigt étant en contact avec le caloduc de la plaque et disposé de manière à venir en contact, par une face plane (15a), avec une face plane (16a) ménagée à l'extrémité supérieure du réseau caloduc vertical (16), - et d'un réservoir (17) contenant l'extrémité supérieure du réseau caloduc vertical (16), et un fluide, liquide ou visqueux, apte à transférer des frigories, et dont le niveau s'étend au-dessus de ladite extrémité. - d'un soufflet (35) élastique prolongeant la plaque d'échange (13) à son extrémité et relié et solidaire au caloduc vertical (16) ainsi que d'un soufflet (12a) reliant l'autre extrémité de la plaque (13) à la plaque (11) du caisson (9) . 2" Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (17) est prolongé vers le haut par un soufflet (18) en matériau déformable élastiquement entourant le doigt (15) de la plaque d'échange (13) et fixé à cette plaque. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans une autre forme de réalisation, le soufflet (35) est comprimé ainsi que le soufflet (12a) lorsque la plaque (13) vient en position d'échange, les soufflets (35) et (12a) sont détendus lorsque la plaque d'échange (13) revient en position de stabilisation. 4" Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réseau caloduc vertical (16) est en contact d'échange thermique avec un caisson échangeur (20) contenant un fluide frigorigène. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau caloduc (16) et le caisson échangeur (20) sont disposés, avec des turbines (22) de mise en circulation de l'air dans le compartiment (A) de conservation par le froid d'un chariot distributeur de plateaux repas, ce chariot comportant également un compartiment (B) de maintien en température qui, distinct et isolé du précédent, est muni de turbines (24) de mise en circulation de l'air et d'un échangeur thermique (23) contenant un fluide caloporteur porté à la température de maintien par une résistance (28) disposée à la base de cet échangeur. 6" Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la réserve de frigories (9) contient un liquide frigorigène (10) et un serpentin ( 40) raccordé au compresseur d'un groupe frigorifique (43), extérieur à la réserve. 7" Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la réserve (9) de frigories contient un liquide frigorigène (10) et est munie de raccords pour l'introduction et l'extraction de ce liquide à un poste de rechargement de frigories. 8" Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la réserve de frigories (9) contient un liquide frigorigène qui est rechargé en frigories, à poste fixe, par introduction, dans un caisson (30) pénétrant dans la réserve (9) et solidaire de celle-ci, d'une platine de réfrigération (32) comportant un échangeur accumulateur raccordé au compresseur d'un groupe frigorifique (34), extérieur au chariot.