Brevet FR2779704A1 — publié le 19991217

La présente invention concerne des conteneurs à basse température perfectionnés servant à maintenir leur contenu à des températures inférieures à 10 C, même lorsque la température ambiante est très élevée. De nombreuses denrées périssables sont transportées/stockées/distribuées à des consommateurs à des températures inférieures à la température ambiante, soit pour empêcher qu'elles soient endommagées en raison d'actions biologiques (comme par exemple dans le cas du lait/du poisson/de la viande, etc.) ou pour préserver leurs caractéristiques physiques, olfactives et gustatives pendant leur consommation (boissons gazeuses, desserts congelés, crèmes glacées, etc.). Les conteneurs de différents types et de différentes dimensions sont utilisés à cet effet. Ils sont thermiquement isolés de manière à réduire la charge thermique appliquée aux articles stockés. En outre, on utilise différents moyens pour conserver froid le contenu de ces conteneurs, par extraction de chaleur. Par exemple quelquefois on ajoute de la glace sèche dans le conteneur de manière à obtenir cet effet. Sinon, on peut utiliser des sacs/blocs fermés de façon étanche et contenant des fluides réfrigérants pour qu'ils servent à cet effet de "batteries de refroidissement". De tels blocs contenant un réfrigérant sont prérefroidis ou précongelés à une température suffisamment basse et sont emballés conjointement avec des denrées périssables, pour les maintenir dans la gamme désirée de températures. Les blocs de réfrigérant peuvent être remplis de façon lâche. Sinon, ils peuvent être empilés le long de parois verticales en utilisant un dispositif de retenue afin d'améliorer l'accessibilité des denrées alimentaires stockées. Quelquefois, les solutions réfrigérantes sont prevues dans des chemises fixées aux parois verticales des conteneurs isolés, utilisés pour stocker ces denrées alimentaires. Le réfrigérant peut être enfermé de façon étanche à demeure à l'intérieur des chemises fixées. Dans de tels cas, le réfrigérant peut être refroidi en direct, continûment ou de façon intermittente au moyen du fonctionnement de petites unités de réfrigération fixées de façon permanente aux récipients. Facultativement, si les récipients pourvus de chemises sont mobiles, on peut les envoyer périodiquement à une station service pour le prérefroidissement/la précongélation de la solution de réfrigérant dans les chemises/blocs, sous l'effet de leur couplage temporaire à une unité centrale de refroidissement brusque/de réfrigération. Le réfrigérant est ainsi placé dans des coffrets de congélateurs utilisés d'une manière générale dans des points de vente de détail de crèmes glacées, c'est-à-dire qu'il peut être partiellement ou totalement gelé moyennant l'utilisation de l'unité de réfrigération installée et fournit l'effet de refroidissement nécessaire pour le contenu. Même s'il existe des interruptions temporaires d'alimentation en énergie ou si le coffret est déconnecté de la source d'alimentation et est emmené pour une distribution sur un véhicule, le réfrigérant partiellement ou, entièrement gelé continue à fournir l'effet de refroidissement alors que l'unité ne dispose plus d'aucune alimentation en énergie. Les types de conteneurs décrits précédemment présentent cependant un inconvénient. Les éléments stockés ne peuvent pas être maintenus dans la gamme désirée de températures pendant des intervalles de temps suffisamment longs, en particulier si les températures ambiantes sont très élevées, sauf si le réfrigérant, les surfaces de refroidissement sont maintenues à des températures inférieures à la température maximale désirée des denrées alimentaires stockées. Cela nécessite l'utilisation d'un four - système de réfrigération à moteur - et conduit à une consommation plus élevée d'énergie. Par exemple, dans le cas de la crème glacée, on pourrait distribuer le produit à une température proche de et inférieure à 18 C, pour de meilleurs résultats. La température initiale typique de la crème glacée au moment de son chargement dans le conteneur est -20 C. On notera que dans des conditions ambiantes chaudes et agressives que l'on rencontre dans des pays tropicaux, la température de la crème glacée stockée dans les conteneurs décrits précédemment augmente rapidement au- dessus de -18 C en dépit de la présence de blocs ou de chemises de refroidissement. Le document BR 9501576 décrit des coffrets de congélateurs conçus pour le stockage de denrées alimentaires congelées, une substance eutectique étant placée à l'intérieur des coffrets de manière à maintenir des températures très basses à l'intérieur des chemises ou des blocs. Les températures recommandées du réfrigérant étaient -27 et moins pour le maintien de la crème glacée à 18 C ou moins pendant un intervalle de temps raisonnable. D'une manière générale, c'est une option impossible ou coûteuse dans des pays tropicaux, dans lesquels les températures ambiantes sont relativement élevées, et même une faible réduction de la température du réfrigérant impose des exigences excessives aux systemes de réfrigération en particulier lorsque la source d'énergie électrique est soumise à des fluctuations et est coûteuse. Un but de la présente invention est de fournir un récipient approprié qui peut conserver son contenu à des températures inférieures à 10 C, dans des conditions d'environnement agressives, pendant des durées assez longues, sans avoir recours à des températures inhabituellement basses de surfaces de refroidissement. Un autre but de la présente invention est de fournir des récipients, convenant notamment pour le transport/le stockage/la distribution de crèmes glacées au- dessous de -18 C et à proximité de cette température pendant des intervalles de temps étendus dans les conditions d'environnement agressives, sans avoir recours à des températures inhabituellement basse de surfaces de refroidissement. Les déposants ont trouvé qu'on peut prévoir des conteneurs thermiquement isolés, dans lesquels la température du contenu est maintenue au-dessous d'une valeur désirée pendant des intervalles de temps assez longs, sans avoir recours à des températures excessivement basses de surfaces de refroidissement, grâce a l'utilisation d'une enveloppe continue ou segmentée de la surface de refroidissement avec une couverture adéquate pour le contenu du conteneur. Les déposants ont trouvé que l'on peut obtenir des résultats optimum au moyen d'une surface de refroidissement, qui encapsule, à un degré d'environ 70-100 %, l'espace de stockage interne du conteneur. Par conséquent l'invention a trait à un conteneur isolé thermiquement destiné à maintenir à moins de 10OC la température des objets stockés dans la cavité intérieure, caractérisé en ce que ledit conteneur comporte une coque extérieure formée d'un isolant et une surface continue ou segmentée de refroidissement, la surface de refroidissement réalisant une encapsulation à 70-100 % de la cavité intérieure. Selon un aspect plus préféré, l'invention a trait à un conteneur thermiquement isolé servant à maintenir à moins de 10 C la température des objets stockés dans la cavité intérieure, caractérisé en ce que ledit conteneur comportant une coque extérieure formée d'un isolant et une surface continue ou segmentée de refroidissement, la surface de refroidissement réalisant une encapsulation à -100 % de la cavité intérieure. Selon un aspect préféré, le récipient comporte un compartiment intérieur définissant un espace entre lui-même et la coque extérieure. Lorsque le compartiment intérieur est prévu, la surface de refroidissement est prévue soit dans ledit espace compris entre la coque extérieure et le compartiment intérieur, soit sous la forme d'un revêtement intérieur du compartiment. La température de la surface de refroidissement est de préférence située dans la gamme de 90C à -45 C et de façon plus particulière entre 9 C et -30 C. La surface de refroidissement peut être réalisée sous différentes autres formes, comme par exemple avec des feuilles thermoconductrices (par exemple métalliques) fixées au serpentin de solution du réfrigérant ou des chemises fermées de façon étanche/des blocs détachables, remplis par un fluide réfrigérant, etc. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention le fluide réfrigérant peut avoir n'importe quelle composition telle que ce fluide possède une capacité élevée d'absorption thermique > 50 joules/gramme à proximité et au-dessous de la gamme de températures, dans laquelle le contenu doit être maintenu. Dans une forme de réalisation plus préférable de l'invention, le fluide réfrigérant possède une capacité d'absorption de chaleur > joules/gramme dans la gamme de températures comprises entre -18 et -30 C. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, le fluide réfrigérant possède une capacité d'absorption de chaleur > 120 joules/gramme entre -18 et - 30 C. Il est en outre préférable que le réfrigérant possède une composition qui soit compatible avec les denrées alimentaires et présente une très faible corrosité vis-à-vis des matériaux bon marché employés habituellement dans la construction de conteneurs. Le réfrigérant peut être choisi parmi des gaz réfrigérants, tels que les gaz désignés par R-12 et CARE 30, des solutions aqueuses de produits abaissant le point de congélation ou des mélanges cryogéniques ou des mélanges eutectiques de sels et d'eau. Il1 est préférable que la chemise contenant le réfrigérant renferme complètement les objets devant être protégés vis-à-vis d'un échange thermique avec l'extérieur. La forme du récipient peut être une forme parallélépipédique, cubique, cylindrique ou n'importe quel autre type de forme. I1 est préférable que toutes les parois du coffret de congélation soient revêtues d'une chemise pour le réfrigérant, de manière que cette dernière agisse en tant que barrière thermique entre les objets stockés et l'atmosphère extérieure. Les chemises et les blocs contenant le réfrigérant peuvent être réalisées en un matériau approprié apte à résister aux basses températures. Les exemples d'un matériau approprié sont l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, le fer galvanisé, la matière plastique, un polymère ou d'autres matériaux comme par exemple du polyéthylène haute densité, moyenne densité ou basse densité, du polyéthylène linéaire basse densité, du chlorure de polyvinyle, du polycarbonate, du polyester, une feuille métallique, etc. Il peut être emballé dans des unités détachables/amovibles ayant différentes formes, configurations et tailles. On va maintenant décrire de façon plus détaillée les buts principaux et d'autres buts de la présente invention et ses avantages, en référence à des formes de réalisation prises à titre d'exemples non limitatifs de la présente invention, décrites ci-après. EXEMPLES: Démonstration dans des conditions de vente: On a obtenu six ensembles de données de test pour des récipients de différents types utilisés pour la vente de crèmes glacées. Le conteneur possédait une capacité nominale de 150 litres, et avait une hauteur de 0,457 m, une largeur de 0,508 m et une longueur de 0,660 m. Le couvercle avait pour dimensions 0,3 m x 0,5 m. Le conteneur était isolé avec un isolant PUF d'une écaisseur d'environ mm (k - 25 mW/mK). Dans tous les tests, la température ambiante était de 40 C. L'humidité relative de l'air ambiant était de 80 %. La crème glacée était chargée à -20 C. On a ouvert le couvercle du récipient pendant 90 secondes toutes les 10 minutes et on a noté les températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur, pendant une période de 12 heures. Les autres paramètres spécifiques à chaque test étaient ceux indiqués ci-après. Exemple 1: Cet exemple consistait en un conteneur de type classique comportant une chemise logeant le réfrigérant et disposée sur quatre parois verticales et enserrant environ 62 % de la cavité de stockage interne, et contenant une solution aqueuse d'acétate de sodium, dans lequel du benzoate de sodium était l'additif principal en tant que milieu de fluide de refroidissement. La surface réfrigérante a été maintenue à -20 C pendant l'ensemble du test. Exemple 2: Cet exemple consistait en un conteneur de type classique comportant une chemise pour le réfrigérant, disposée sur quatre parois verticales et entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne, et contenant une solution aqueuse d'acétate de sodium, contenant du benzoate de sodium comme additif principal en tant que fluide de refroidissement. L'étendue de la surface réfrigérante a été accrue de 50 % par remplissage de la cavité de stockage du conteneur avec des blocs supplémentaires de réfrigérant, conjointement avec la crème glacée. Pendant l'ensemble du test, les surfaces de refroidissement de la chemise et des blocs additionnels ont été maintenues à -20 C. Exemple 3: Cet exemple consistait en un conteneur de type classique comportant une chemise pour le réfrigérant, disposée sur quatre parois verticales et couvrant environ 62 % de la cavité de stockage interne, et contenant une solution aqueuse d'acétate de sodium, contenant du benzoate de sodium comme additif principal en tant que fluide de refroidissement. L'étendue de la surface réfrigérante a été accrue de 100 % par remplissage de la cavité de stockage du conteneur avec des blocs supplémentaires de réfrigérant, conjointement avec la crème glacée. Pendant l'ensemble du test, les surfaces de refroidissement de la chemise et des blocs additionnels ont été maintenues à -20 C. Exemple 4: Cet exemple concernait un conteneur de type classique comportant des chemises contenant le réfrigérant, et situées sur quatre parois verticales et entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux eutectique en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à -30 C pendant l'ensemble du test. Exemple 5: Cet exemple concernait un conteneur de type classique comportant des chemises contenant le réfrigérant, et situées sur quatre parois verticales et entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux eutectique en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à -35 C pendant l'ensemble du test. Exemple 6: Cet exemple consistait en un conteneur de type modifié comportant des chemises pour le réfrigérant, disposées sur toutes les parois du coffret et enveloppant environ 93 % de la cavité de stockage interne contenant une solution aqueuse d'acétate de sodium, dans laquelle du benzoate de sodium était l'additif principal en tant que fluide de refroidissement. Les surfaces de refroidissement ont été maintenues à -20 C pendant l'ensemble du test. Tableau 15 Température de la crème glaExemple cée au bout de 12 heures Remarques d'exposition du conteneur à C Exemple La température de la crème NON ACCEPTABLE ! glacée a augmenté bien au- dessus de -18 C. Exemple La température de la crème NON ACCEPTABLE 2 glacée a augmenté au-dessus de -18 C en dépit d'un accroissement de 50 % de la surface de refroidissement. Exemple La température de la crème NON ACCEPTABLE 3 glacée a aucmenté au-dessus de -18 C en dépit d'un accroissement de 100 % de la surface de refroidissement. Exemple La température de la crème NON ACCEPTABLE 4 glace a augmenté au-dessus de -18 C en dépit de l'utilisation d'une surface de refroidissement maintenue à une température égale à -30 C. Exemple Le maintien de la surface de Température de la refroidissement à une très crème glacée basse température de -35:C a admissible pendant pu maintenir les crèmes gla- une période de 12 cées à une température infé- heures, mais rieure à -18 C pendant 12 température de la heures. surface de refroidissement trop basse, et IMPOSSIBLE COMMERCIALEMENT. Exemple La température de la crème Maintien d'une ma- 6 glacée a été maintenue au- nière efficace et dessous de - 18 C alors que économique de la l'aire de la surface de température -désirée refroidissement était infé- du produit. rieure à celle de l'exemple 3 ou que la température de re- froidissement (-20 C) était nettement supérieure à celle de l'exemple 5, l'ensemble des 6 côtés formant la sur- face de refroidissement étaient maintenus juste à - C. Les exemples 1 à 6 montrent que des conteneurs d'un type perfectionné avec des chemises pour le réfrigérant maintenues -20 C, mais enveloppant complètement ou presque complètement le contenu du conteneur ont fourni les meilleurs résultats concernant le maintien de la crème glacée à une température au-dessous de -18 C pendant un cycle de vente de 12 heures. L'augmentation de l'aire de la surface de refroidissement, et ce d'une valeur aussi élevée que 100 %, dans un conteneur conçu de façon classique par la mise en place de blocs de réfrigérant additionnels, remplis de façon lâche, peut non seulement augmenter le poids du réfrigérant, mais également ne serait pas à même de maintenir la température de la crème glacée à moins de -18 C pendant un cycle de vente de 12 heures. Le choix d'une chemise de refroidissement maintenue à -35 C n'est pas possible et serait peu économique étant donne que l'exigence d'alimentation en énergie pour obtenir des températures de plus en plus basses augmente fortement. Démonstration dans des conditions étanches: On a obtenu six ensembles de données de test pour des conteneurs de différents types utilisés pour le stockage d'une crème glacée dans des conditions étanches. Dans les exemples 7 à 12 suivants, le couvercle des conteneurs a été maintenu fermé pendant la période de test et n'a pas fait l'objet d'une ouverture et d'une fermeture. Le conteneur avait une capacité nominale de 150 litres et avait une hauteur de 0,475 m, une largeur de 0,508 et une longueur de 0,660 m. Le couvercle avait pour dimensions 0,3 m x 0,5 m. Le conteneur était isolé avec un isolant PUF d'environ 75 mm (k - 25 mW/mK). Dans tous les tests, la température ambiante était de 40 C. L'humidité relative de l'air ambiant était de 80 %. La crème glacée était chargée à -20 C. Les autres paramètres spécifiques à chaque test étaient tels qu'indiqués ci-après. Exemple 7: Cet exemple concernait un conteneur possédant un agencement classique avec des chemises pour le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à - 26 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de 12 heures. Exemple 8: Cet exemple concernait un conteneur possédant un agencement classique avec des chemises pour le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à - 27 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de 12 heures. Exemple 9: Cet exemple concernait un conteneur possédant un agencement classique avec des chemises pour le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à - 20 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de 50 jours. Exemple 10: Cet exemple concernait un conteneur possédant un agencement classique avec des chemises pour le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à - 37 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de 50 jours. Exemple 11: Cet exemple concernait un conteneur de type modifié comportant des chemises contenant le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution aqueuse d'acétate de sodium et de benzoate de sodium en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à -20 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de jours. Exemple 12: Cet exemple concernait un conteneur possédant un agencement classique avec des chemises pour le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 62 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution de sel aqueux en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à -37 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de 50 jours. Exemple 11: Cet exemple concernait un conteneur de type modifié comportant des chemises contenant le réfrigérant, disposées sur les quatre parois verticales entourant environ 93 % de la cavité de stockage interne. Les chemises contenaient une solution aqueuse d'acétate de sodium et de benzoate de sodium en tant que fluide de refroidissement. La surface de refroidissement a été maintenue à -20 C pendant l'ensemble du test. On a noté des températures des cônes de crème glacée (Cornetto) dans le conteneur pendant une période de jours. Tableau II Température de Exemple la crème glacée Remarques après le test 7 Au-dessus de NON ACCEPTABLE -18 C 8 -18 C Température de la crème glacée acceptable, mais température de la surface de refroidissement trop faible, et IMPOSSIBLE COMMERCIALEMENT. 9 Au-dessus de NON ACCEPTABLE -18 C -18 C Température de la crème glacée acceptable, mais température de la surface de refroidissement trop faible, et IMPOSSIBLE COMMERCIALEMENT 11 -18 C Maintien d'une manière efficace et économique de la température désirée du produit même si la température de la surface de refroidissement de -20 C était nettement plus élevée que dans les exemples 7 à 10. 12 -18"C Maintien d'une manière efficace et économique de la température désirée du produit même si la température de la surface de refroidissement de -20 C était nettement plus élevée que dans les exemples 7 à 10. Les exemples 7 et 8 montrent qu'une température de -27 C ou moins de la surface de refroidissement est nécessaire dans un conteneur d'un type classique avec une couverture de 62 % de cavité de stockage, pour le maintien des crèmes glacées à une température inférieure à -18 C pendant une période de 12 heures si le couvercle est maintenu fermé pendant la période de 12 heures. De façon similaire les exemples 9 et 10 montrent qu'une température de la surface de refroidissement de -37 C ou moins est nécessaire dans un conteneur de type classique avec une couverture de 62 % de la cavité de stockage, pour maintenir les crèmes glacées à une température inférieure à -18 C pendant une période de 50 jours, si le couvercle est maintenu fermé pendant la période de 50 jours. D'autre part les exemples 11 et 12 montrent qu'un conteneur d'un type modifié fournissant une encapsulation de 93 % à 100 % de la cavité de stockage par la surface de refroidissement est à même de maintenir les crèmes glacées à une température inférieure à -18 C pendant une période de jours si le couvercle est maintenu fermé pendant la période de 50 jours, même si la surface de refroidissement est maintenue à -20 C, qui est une température nettement supérieure aux températures de la surface de refroidissement requises dans les exemples 7 à 10. Ce perfectionnement pour le maintien de crèmes glacées dans la gamme de la températures désirée de -10 C, même si la surface de refroidissement est maintenue à une température relativement élevée de -20 C tout en garantissant que les surfaces de refroidissement fournissent une enveloppe de 70 à 100 % autour de la cavité de stockage pour les crèmes glacées, est remarquable et inattendue. REVENDICATIONS 1. Conteneur isolé thermiquement destiné à maintenir à moins de 10 C la température des objets stockés dans la cavité intérieure, caractérisé en ce que ledit conteneur comporte une coque extérieure formée d'un isolant et une surface continue ou segmentée de refroidissement, la surface de refroidissement réalisant une encapsulation à -100 % de la cavité intérieure. 2. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de refroidissement réalise une encapsulation à 85-100 %. 3. Conteneur selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la température de la surface de refroidissement est comprise entre 9 et -30 C et de façon plus préférentielle entre -10 et -30 C. 4. Conteneur selon les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la surface de refroidissement est formée de blocs de refroidissement amovibles remplis par un fluide de refroidissement. 5. Conteneur selon les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la surface de refroidissement est formée par des feuilles thermoconduc- trices fixées à des dispositifs réfrigérants. 6. Conteneur selon les revendications 1 à 5 prises dans leur ensemble, caractérisé en que ledit conteneur ne comporte aucune connexion d'alimentation électrique ni aucun raccordement pour une autre énergie.