Brevet FR2791878A1 — publié le 20001013

-1- La présente invention concerne un dispositif pour distribuer des produits essen- tiellement organiques et alimentaires, stockés à une température relativement basse, température exigée par les nécessités de conservation et aussi les normes en vigueur en matière sanitaire, ou médicale et permettant notamment de les rendre immédia- tement utilisables ou consommables, en les cuisant ou en les réchauffant. La distribution de produits alimentaires ou organiques se fait traditionnellement à l'aide de contenants dits "isothermes", permettant le stockage temporaire en milieu froid, pour le transport par exemple, mais est dénuée de systèmes complets per- mettant de passer de l'état du froid nécessaire au stockage, à l'état de cuisson ou de réchauffement rendant les aliments prêts à être consommés, ou les produits prêts à être utilisés. Ceci implique qu'au moment o le produit est extrait de 1' espace o il est maintenu froid, il est indispensable de disposer des moyens immédiats propres à le cuire ou à le réchauffer, afin que sa qualité ne soit pas altérée, par des germes bactériens, par exemple. Le dispositif objet de l'invention permet de remédier à cette lacune. l comnporte en effet une chambre froide, o tout produit peut demeurer dans un état de congélation, à une température pouvant être de l'ordre de -25 centigrades, ou froid positif de 0 à +5 C, température contrôlée en permanence et interdisant toute rupture de la chaîne du froid, et un espace chauffant, pouvant comprendre un appareil de réchauffage ou de cuisson à hyper-fréquences (dit "four à micro- ondes" notamment). Ces deux types d'espaces contrôlés étant relativement concomitants, et suffisamment isolés l'un de l'autre, pour qu'il ne puisse exister qu'un échange thermique insignifiant entre eux. Il est clair, en matière de pollution microbienne, qu'un produit organique ou alimentaire, passant en quelques secondes (sur un cycle d'opération excédant rarement 2 minutes au total), d'une chambre froide, o règne une température proche de -25 C, à un espace réchauffant pouvant l'amener à environ 100 C, sera utilisable en toute sécurité, particulièrement à usage d'alimentation humaine. Selon des modes particuliers de réalisation: Le dispositif objet de l'invention pourra comprendre un seul ou plusieurs compartiments de chambre froide, chacun maintenu à une température adhoc. Ce ou ces compartiments pourront fonctionner au moyen d'un ou plusieurs systèmes de refroidissement, lesdits systèmes pouvant être issus d'éléments existants en l'état actuel de la technique, ou provenir de toutes technologies existantes actuellement ou non. -2- Le système de cuisson ou de réchauffement, associé à la "chambre froide" dont il est fait état, pourra être présent à raison d'un e unité par espace "froid", ou être présent à raison d'une seule unité, propre à desservir, selon un fonctionnement séquentiel, plusieurs espaces de "froid" distincts, contenant chacun des types de produits différents. IH est aussi concevable que le dispositif objet de l'invention, ne doive pas comprendre de système de réchauffement en tant que tel, dans la mesure o l'extraction d'un produit depuis la "chambre froide" en cause, amènera ledit produit au contact de la température atmosphérique ambiante, qui peut être suffisante pour le rendre consommable ou utilisable. Par exemple pour des produits tels que des crèmes glacées, ou des produits médicamenteux, ou autres ne nécessitant pas d'être portés artificiellement à une température élevée pour être utilisés. La température maintenue dans la ou les "chambres froides" peut varier, dans chaque unité d'espace, en fonction des caractéristiques des produits utilisés. Certaines préparations culinaires conservées en l'état communément dénommé "sous vide" ne nécessitent pas une température inférieure à 0 C., mais néces- sitent, comme dans les cas connus sous la dénomination de "congélation" ou de "surgélation", une continuité thermnnique, et leur réchauffement, par le moyen d'un appareillage ad hoc ou non, est souvent nécessaire avant utilisation. Le dispositif, objet de l'invention, peut donc contenir plusieurs chambres froides distinctes, maintenues chacune à une température différente des autres, selon les produits traités, et aucun, un seul ou plusieurs systèmes de réchauffement. Le dispositif objet de l'invention comporte un système de régulation thermique précis, capable d'agir sur une ou plusieurs "chambres froides", selon les modes de réalisation, et le type de produits concernés, et apte à assurer le maintien perma- nent d'une température connue et adéquate. Le dispositif objet de l'invention comporte un système mécanique d'extraction des unités de produits concernés, qui tient compte des impératifs thermiques imposés aux "chambres froides". Ce système mécanique se constitue notamment d'un jeu de portes munies de joints suffisamment étanches pour n'imposer qu'une fuite thermique minimum en provenance des "chambres froides", et se trouve com- mandé par un mécanisme temporisé n'autorisant qu'un délai minimum durant lequel les portes ouvertes laissent s'extraire une unité de produit. -3- Par exemple, un mode de réalisation du dispositif, objet de l'invention, destiné à distribuer des unités de repas de type dit "hamburger", sera calculé pour éjecter automatiquement d'une "chambre froide" un produit conditionné pesant environ grammes, en 3 à 10 secondes environ (ordre de grandeur). Le dispositif objet de l'invention comporte aussi un système mécanique automa- tisé, permettant de placer l'unité de produit extraite de la "chambre froide" à l'em- placement exact o elle doit être réchauffée, de telle manière que le produit sorte du froid, gagne l'espace de réchauffement, et soit rendu disponible selon un processus entièrement automatisé, sans intervention manuelle, et dans un délai calculé pour être le plus court. Selon l'exemple précédent, en considérant l'existence de 5 chambres froides distinctes, contenant chacune 50 unités de produit, et l'existence d'un seul four à hyper fréquences, un "hamburger" conservé congelé à -25 C. sera offert à l'usager, à température de consommation, et dans de parfaites conditions de qualité, sous un délai de l'ordre de une minute et demi, depuis le déclenchement d'un cycle extraction-réchauffement. A titre d'exemple et non limitatif le dispositif objet de l'invention pourra constituer un appareil terminé que l'on pourra qualifier de distributeur automatique de repas. Les dimensions d 'un tel appareil pourront être comparables à celles de divers autres distributeurs de biens de consommation existants, tels que des distributeurs de confiseries, de cigarettes, de boissons. La forme de l'appareil terminé pourra revêtir l'aspect d'un réfrigérateur, ou d'un congélateur domestique, et son encom- brement pourra se situer aux alentours d'un mètre cinquante en largeur, de cinquante à soixante dix centimètres en épaisseur, et d'environ deux mètres de hauteur. (Dimensions variables, fournies à titre indicatif). Selon un autre mode de réalisation, le dispositif, objet de l'invention, pourra constituer un appareil industriel, aux cotes d'encombrement nettement plus importantes que celles citées ci-dessus, et apte à traiter des unités de produit de plusieurs litres chacune, par exemple, dans le médical ou dans la cryogénie. Le dispositif, objet de l'invention pourra aussi revêtir la forme d'un appareil domestique, de style "électroménager", muni d'une seule "chambre froide", surmontant un four type "micro-ondes", le tout étant une machine unique d'équipement de la maison, de la taille d'à peine un petit réfrigérateur modèle courant, aux formes diverses, et permettant la confection de "repasminute". -4- Un mode de réalisation particulier permettra aussi, pour répondre à des nécessités commerciales, ou d'esthétique, de fabriquer le dispositif objet de l'invention de telle manière qu'il présente un aspect semi cylindrique, une "colonne", pouvant être placée dans un local o les utilisateurs pourront y accéder à plusieurs à la fois, en pouvant se mouvoir tout autour de l'appareil. La partie mécanique incluse dans le dispositif, objet de l'invention, répond aux trois phases nécessaires au traitement de chaque unité de produit: a) L'ouverture des portes isothermes libérant une dose de produit, et se refermant au plus vite, dès que le produit a quitté la "chambre froide" de stockage, afin de préserver la norme de température voulue. b) Le transport du produit vers la zone de réchauffement (lorsque ce transport est nécessaire, dans le cas o l'on dispose de plusieurs zones froides distinctes et d'un seul lieu de réchauffement). c) La mise à disposition de produit prêt a l'emploi, envers l'utilisateur. Cette partie mécanique, selon divers modes de réalisation, peut faire appel à divers sous-ensembles incluant des éléments traditionnels: petits moteurs électriques, ou autres, engrenages, courroies, bielles etc. La définition de la mécanique nécessaire au fonctionnement du dispositif, objet de l'invention, dans ses composantes, ses formes et ses dimensions, pourra varier en raison des dimensions de l'appareil construit, du nombre de "chambres froides" prévues, de l'absence ou de la présence d'un ou plusieurs dispositifs de réchauffement des produits. Les organes de commande du dispositif, objet de l'invention pourront varier, selon les modes de réalisation, dans leurs composants et leur organisation. Il s'agira de sous-ensembles d'automatisme, le plus souvent traditionnels, tels que ceux qui sont connus, en l'état actuel de la technique, sous la dénomination "d'automates programmables". La fonction des organes de commande et d'automatisme dont il est fait état se constitue de l'asservissement de temporisations précises, aptes à assurer les mouvements des unités de produit, depuis les "chambres froides", jusqu'à mise à disposition pour utilisation ou consommation, dans les délais requis. L'automatisme du dispositif objet de l'invention vise à contrôler en permanence -5- la qualité de la "chaine du froid", et à faire en sorte que la qualité intrinsèque des produits utilisables ou consommables soit excellente et constante en tous points. Des sous-ensembles informatiques, de commande et de contrôle, pourront être utilisés, tant au niveau du fonctionnement global du dispositif, qu'au niveau des nécessités économiques d'exploitation: monnayeurs à pièces ou billets, lecteurs de cartes magnétiques ou dites "à puce" (cartes bancaires ou de paiement, notamment). Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en coupe (selon un mode de réalisation), une "chambre froide" (1), munie, en position basse de ses portes isothermes (2) incluant leur système de joints thermiques (3). Une unité de produit (qui peut, dans l'exemple, se constituer d'une barquette traditionnelle contenant un "hamburger" surgelé) (4) est figurée comme prête à être traitée, de par sa position au contact des portes, et faisant partie d'une pile de produits stockée dans la chambre froide. Un plateau, mécaniquement mobile, est figuré (5), qui se situe à la verticale, en dessous de l'espace froid, et servira de réceptacle au produit lorsque celui-ci aura été libéré. La figure 2 représente, en coupe, le même dispositif, au moment o les portes isothermes (2) se trouvent ouvertes, et o l'unité de produit (4) a quitté la chambre froide (1) pour reposer sur le plateau mobile (5). On notera que lorsque les portes sont ouvertes, asservies à un cycle mécanique automatisé, la pile de produits descend, dans la chambre froide (1), d'une unité de produit. Un dispositif mécanique, non représenté sur le dessin, car obéissant à des caractéristiques variables, mais non déterminantes à raison des fondements essentiels du dispositif, objet de l'invention, fait en sorte que la pile de produits ne puisse se trouver allégée que de la dernière unité, lors de chaque cycle d'ouverture des portes. Selon le mode de réalisation illustré par les dessins ici décrits, le mouvement de I'unité de produit est simplement gravitaire, dans la mesure o la "chambre froide" est une colonne verticale, pouvant être de section rectangulaire, circulaire, ou autre, en fonction de la forme des conditionnements des produits. Il est aisé d' obtenir, par des moyens supplémentaires, mais traditionnels (ressorts, vérins ou autre), l'avancement de chaque unité de produit dans la chambre froide, si nécessaire. -6- La figure 3 représente l'état du dispositif décrit par les figures 1 et 2, au moment o l'unité de produit (4) se trouve toujours sur le plateau mobile (5), mais les portes (2) sont refermées. A droite, sur la figure 3, on représente (6) un dispositif de réchauffement pouvant être un système à hyper-fréquences (base des fours dits "à micro-ondes"). Le plateau mobile (5) (système de transport mécanique non décrit ici, parce que à caractéristiques variables et sans intérêt intrinsèque) supporte l'unité de produit. La figure 4 représente l'état du dispositifdécrit par les figures 1, 2 et 3, au moment o l'unité de produit se trouve sur le plateau mobile (5), lequel système de transport s'étant déplacé depuis la verticale de la chambre froide, vers la verticale du système de réchauffement (6). A ce moment, les organes d'automatisme du cycle de fonctionnement du dispositif, objet de l'invention, ont actionné le système de réchauffement, pour une durée duement programmée. L'unité de produit (4) est alors représentée déformée par l'action de la chaleur. La durée pendant laquelle les portes sont ouvertes est calculée pour que la fuite thermique imposée à la "chambre froide" soit insignifiante. f est à noter que la colonne contenant les produits se trouve obturée par l'avant-dernière unité, lorsque l'unité à traiter tombe sur le plateau mobile. De ce fait, aucun flux de calories significatif ne peut affecter l'espace froid. De plus, dans les cas o la chambre froide serait munie d'un système de ventilation, il sera encore plus aisé de maitriser par automatisme les conditions thermiques de stockage. A titre indicatif et non limitatif, le laps de temps durant lequel les portes isothe- rmnes se trouvent ouvertes, dans le cycle de travail décrit, peut être maintenu à un intervalle compris entre 3 et 10 secondes. Dans tous les cas, un contrôle en temps réel de la température de la "chambre froide", pourra exister au moyen notamment de sondes thermiques de divers types, reliées à un système de pilotage de la production du froid. Dans le mode de réalisation pris ici en exemple, si l'on considère l'existence d'un dispositif muni de cinq chambres froides, et d'un systèm e de réchauffement unique, le tout destiné à servir diverses variétés de "hamburgers", le délai d'arrivée du produit en provenance de la "chambre froide" la plus éloignée de l'espace de réchauffement, dans ledit espace, pourra être de l'ordre de cinq secondes (ordre de grandeur, notion non limitative). -7- Dans tous les cas, que l'appareil fini soit monté en forme linéaire (supposons cinq "chambres froides" juxtaposées, d'une largeur d'environ ving-cinq centimètres chacune), ou qu'il soit monté en forme radiale (les cinq chambres disposées en étoile, pour présenter un appareil fini à la silhouette cylindrique), la distance la plus grande que devra parcourir une unité de produit demeurera telle que les délais du cycle de fonctionnement global du système demeureront toujours compatibles avec un objectif consistant à passer de l'état de produit congelé à l'état de produit consommable en moins de deux minutes. (Durée fournie à titre indicatif et d'ex- emple, dans un cas de figure o le dispositif, objet de l'invention, est utilisé comme système de distribution de repas ou assimilé). REVENDICATIONS 1) Dispositif pour distribuer des produit s essentiellement organiques et alimentaires (4), stockés à une température contrôlée, caractérisé en ce qu'il comporte deux types de volumes utiles, l'un maintenu à une température basse à très basse (1), l' autre constituant un mode de réchauffement rapide ou de cuisson rapide (6), les deux types de volumes considérés étant suffisamment proches et suffisamment isolés thermiquement de l'atmosphère et l'un de l'autre et munis d'un système d'accouplement isotherme (2) et (3) permettant à un produit stocké au froid d'être extrait, acheminé, réchauffé ou cuit, et en tous cas utilisable, en un cycle d' opérations unique, et en un temps très bref. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le produit stocké au froid est extrait de son site de stockage rapidement et par automatisme, et se trouve acheminé (5) dans un délai très bref sur son point de réchauffement, sans altération des caractéristiques thermiques des unités de produit restées en stock. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la durée du cycle extraction-réchauffement-mise à disposition d'une unité de produit demeure suffisamment brève pour assurer le maintien de la qualité du produit dans des normes optimales, tant thermiques que bactériologiques, tant au stockage qu'à l'utilisation. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la durée du cycle extraction-réchauffement-mise à disposition d'une unité de produit demeure suffisamment brève pour offrir à l'usager un délai d'attente insignifiant. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil fonctionnel complet qu'il représente réalise une gestion complète et unitaire du froid et du chaud, permnettant tant un stockage permanent et sécure, au froid, qu'une mise à disposition immédiate de produits en condition d'être utilisés. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il permet une gestion sélective des températures des espaces de stockage, et des durées de réchauffement, en fonction des caractéristiques de chaque produit.