Brevet FR2798728A1 — publié le 20010323

PORTE D'ENCEINTE RÉFRIGÉRÉE L'invention concerne une porte d'enceinte réfrigérée et plus précisément une porte vitrée. L'invention sera plus particulièrement décrite en référence à des portes d'enceintes réfrigérées dans lesquelles sont exposées des produits froids ou congelés, mais elle ne doit pas être comprise comme se limitant à ce type d'applications. Lorsque des produits conservés dans une enceinte réfrigérée doivent rester visibles comme c'est le cas dans de nombreux locaux commerciaux actuels, on équipe l'enceinte réfrigérée de parties vitrées qui la transforment en une " vitrine " réfrigérée dont la dénomination commune est " meuble frigorifique de vente ". Il existe plusieurs variantes de ces " vitrines ". Certaines ont la forme d'armoire et alors, c'est la porte elle- même qui est transparente, d'autres constituent des coffres et c'est le couvercle horizontal qui est vitré pour permettre l'observation du contenu. Dans ces types de présentoirs, il est necessaire que les marchandises restent parfaitement visibles de la clientèle afin qu'il soit possible de présélectionner les marchandises sans ouvrir la " vitrine ". En conséquence, il faut éviter que les parties vitrées " vitrines " ne se couvrent de condensation. Ce phénomène de condensation peut apparaître de part et d'autre des portes vitrées desdites enceintes réfrigérées. effet, la surface extérieure, c'est ' dire celle au contact de l'environnement, ' elle se trouve à une température inférieure à celle dudit environnement conduit à la formation condensation. D'autre part, la surface intérieure, c'est-à- dire celle au contact de l'ambiance réfrigérée entraîne une formation de condensation à sa surface lors de l'ouverture de la porte. Pour éviter les condensations sur la surface extérieure, la méthode qu'on utilise consiste en général à maintenir la face du vitrage du côté de l'environnement à une température supérieure au point de rosée de l'atmosphère concernée. Ce but est atteint en augmentant les performances d'isolation du vitrage et parfois, en plus, en faisant chauffer la face du côté " chaud ". Le moyen le plus simple pour améliorer les performances d'isolation thermique d'un vitrage simple est de le remplacer par un vitrage multiple. Cette technique est facile à mettre en oeuvre dans le cas des vitrines armoires ou dans celui des vitrines-coffres, en effet les vitrages multiples, constitués d'au moins deux verres plans montés parallèlement entre eux et séparés par une lame d'air ou de gaz, équipent facilement des portes d'armoires ou des couvercles de coffre. Cependant l'utilisation de tels vitrages multiples ne s'avère pas totalement satisfaisante du point de vue thermique. Plusieurs solutions ont été envisagées afin d'améliorer encore les performances d'isolation thermique de ces vitrages multiples. Ainsi le brevet US 4,382,177 concerne des vitrages simples ou doubles montés dans des portes d'armoires frigorifiques ou des couvercles horizontaux de congélateurs -coffres. Les vitrages sont recouverts sur leur face du côté froid, d'un film recouvert lui-même d'une couche mince réfléchissant le rayonnement infrarouge. Grâce à cette couche mince, l'isolation est améliorée du côté froid, la face chaude est plus chaude et les condensations s'y produisent pour une teneur de l'air ambiant en vapeur d'eau supérieure. Cependant l'amélioration reste modeste, la température s'élève peu et la différence de teneur d'humidité des atmosphères qui provoquent la condensation dans les deux cas, faible. Il est connu réaliser des vitrages comportant 3 feuilles de verre et l'une des lames d'air pouvant être remplacée par un gaz tel que le Krypton. Ces vitrages ont des propriétés d'isolation thermique améliorées vis-à-vis des vitrages multiples usuels. Cependant, ces triples vitrages sont d'une épaisseur telle que l'on crée une perte de transparence d'environ 25% par rapport à un vitrage monolithique. Cette diminution de visibilité au travers vitrage est encore accentuée si au moins une des feuilles de verre est revêtue d'une couche mince telle que, par exemple, une couche réfléchissant le rayonnement infrarouge afin de diminuer nettement les déperditions thermiques au travers du vitrage. La perte de transparence est alors telle qu'il est nécessaire d'augmenter l'éclairage interne de l'enceinte ce qui crée une augmentation générale de la consommation d'énergie de l'enceinte climatique. Il est également connu de chauffer une face d'un vitrage monté dans des portes ou parois d'enceinte réfrigérée au-dessus de la température du point de rosée de l'air ambiant " chaud ". Pour cela, au moins une des feuilles de verre revêtue sur une de ses faces d'une couche mince conductrice ou serai conductrice. Les méthodes pour déposer sur le verre des couches minces conductrices sont nombreuses. On connaît en particulier plusieurs moyens qui permettent de pyrolyser sur le verre chaud des sels organiques qui se transforment en oxydes conducteurs. Parmi ceux-ci, celui du brevet EP-0 125 253 permet de déposer une couche mince à base d'oxyde d'étain dopé au fluor sur du verre plat en continu entre la sortie d'un bain " float " et l'entrée dans l'étenderie de recuisson. Ce procédé permet de disposer de plaques de verre à couche transparente et conductrice de dimensions infinies pour un prix de revient réduit. De tels vitrages ainsi revêtus sont généralement chauffés de manière continue surtout si la température du point de rosée de l'air ambiant " chaud " est élevée. Ce chauffage en continu augmente considérablement la consommation d'énergie générale de l'enceinte réfrigérée. Ainsi, le brevet US 4, ,876 propose un système de contrôle du chauffage applicable aux enceintes réfrigérées. Un système de capteurs répond à la différence entre la teneur en humidité de l'atmosphère ambiante " chaude " et la temperature de surface de la partie de l'enceinte réfrigérée concernée afin de contrôler la consommation d'énergie de chauffage. Cependant un tel système ne diminue pas sensiblement la consommation d'énergie génerale. En effet, même si le chauffage est effectué de façon intermittente, les temps de chauffage sont généralement plus importants que les temps de non-chauffage. Par ailleurs, quelle soit la solution envisagée par le constructeur, il est usuel de realiser les portes ou parois vitrées à partir de vitrages multiples. De tels vitrages présentent une épaisseur et un poids importants. Ainsi, du fait de leur structure, il est nécessaire de les associer à un cadre support leur confère une bonne tenue mécanique. De cette manière, ces vitrages multiples sont d'un encombrement tel qu'il se répercute sur la structure et l'apparence des enceintes dans lesquelles ils sont montés. La demande de brevet française déposée au nom de SAINT-GOBAIN VITRAGE sous le numéro FR97/09772 propose une porte d'enceinte réfrigérée obviant aux différents inconvénients énoncés précédemment. Elle propose ainsi une porte d'enceinte réfrigérée constituée essentiellement d'un panneau isolant composé d'au moins deux substrats en verre entre lesquels un vide a été réalisé, séparés l'un de l'autre par des plots répartis sur toute la surface et réunis à leur périphérie par un joint de scellage minéral. De cette manière, on substitue donc aux vitrages isolants classiques un vitrage isolant constitué d'au moins deux feuilles de verre entre lesquelles un vide a été réalisé que nous appellerons par la suite un vitrage isolant sous vide. Ce type de vitrage isolant sous-vide présente pour une épaisseur totale nettement plus faible que celle des vitrages isolants classiques propriétés d'isolation thermique nettement améliorées. structure d'un tel vitrage isolant sous-vide présente en outre l'avantage de lui conférer une rigidité et une tenue équivalentes à celles d'un vitrage monolithique d'épaisseur égale à la somme épaisseurs des feuilles verre, c'est-à-dire que les feuilles de verre se comportent comme une seule dont l'épaisseur est la somme de celle des deux feuilles de verre. De cette manière, il n'est plus nécessaire d'associer ce de vitrage à un cadre support. Ainsi l'encombrement est fortement diminué et le montage dans l'enceinte climatique est sensiblement simplifié. Un telle porte d'enceinte réfrigérée constituée essentiellement d'un vitrage isolant sous-vide permet de résoudre le phénomène de condensation sur la surface extérieure ; en effet, l'isolation thermique de ce vitrage permet d'obtenir une surface extérieure ' une température proche de la température de l'environnement. Par contre, de la même façon la surface intérieure vitrage ou de la porte est à une température proche de la température de l'ambiance réfrigérée, ce qui accentue le phénomène de condensation lors de l'ouverture de la porte ; la température de la surface interieure est telle que dans le cas d'armoires de congélation, on peut observer une formation de givre sur ladite surface. Les techniques habituelles pour éliminer la condensation et/ ou le givre qui se forme sur la surface intérieure des portes consistent à souffler un air chauffé le long de cette surface. Une autre solution peut consister à utiliser une couche chauffante, telle que celle décrite précedemment pour maintenir la surface extérieure à une température supérieure à la température du point de rosée de l'air ambiant. Quelle que soit la technique utilisée, le coût énergétique est élevé, ceci encore plus pénalisant dans le cas d'un vitrage isolant sous-vide , le temps pour éliminer la condensation et/ou le givre étant plus important. D'autre part, cet allongement du temps dû à la température très basse de la face intérieure est contraire au but recherché qui consiste ' obtenir une zone de visibilité quasi-permanente , y compris après une ouverture de la porte. L'invention a ainsi pour but la réalisation d'une porte d'enceinte réfrigérée comportant une zone vitrée constituée vitrage isolant, selon laquelle , la condensation susceptible de se former la zone de visibilité peut être éliminée rapidement et à moindres coûts. Ce but est atteint selon l'invention par une porte d'enceinte réfrigérée comportant au moins une zone de visibilité constituée d'un vitrage isolant et d'un film ou voile transparent à forte diffusivité thermique, de préférence un film plastique, fixé sensiblement parallèlement à la surface intérieure du vitrage à une distance supérieure à 5 mm de ladite surface intérieure, la fixation etant réalisée de manière étanche. La surface intérieure du vitrage isolant est comme énoncé précédemment, la surface orientée au sein de l'enceinte réfrigérée lorsque la porte est en position fermée. Selon l'invention, la présence d'un film à forte diffusivité thermique, c'est-à-dire à faible inertie thermique, maintenu à distance du vitrage en créant une zone intermédiaire étanche, permet limiter la formation de condensation et/ou de givre sur la face intérieure de la porte, au niveau de la zone de visibilité, lorsque la porte est ouverte. En effet, la faible inertie thermique du film permet à celui-ci de voir sa température s'élever très rapidement lors de l'ouverture de la porte, c'est-à-dire lorsque sa surface est exposée à la température ambiante régnant autour de l'enceinte réfrigérée. Avantageusement, le film plastique est film P E T (polyéthylène téréphtalate) présentant une épaisseur inférieure ' 70 hum et de préférence inférieure à 50pm. De tels films présentent une inertie thermique tout à fait satisfaisante qui permet de limiter le phénomène de condensation et ainsi d'accélérer l'élimination de cette condensation dès que la porte est refermée. Par ailleurs ces films présentent une transmission lumineuse dans le visible adaptée à nos applications. En outre films présents sur le marché pour d'autres applications sont peu onéreux. Quel que soit le film utilisé, celui-ci est avantageusement fixé sur un cadre support. Avant sa fixation, le film est tendu par exemple à l'aide d'un tendeur de toile d'écran de sérigraphie, ou tout autre moyen connu de l'homme du métier. Le film mis en tension ensuite fixé par exemple par collage, soudage ou agrafage à son cadre support. Le cadre support est ensuite de préférence fixé à la porte de façon amovible par des moyens tels que vissage ou clipsage. Il sera ainsi possible de changer le film, et son cadre support, en cas d'endommagement ou d'usure du film, directement sur site, éventuellement sans devoir même interrompre le fonctionnement de l'enceinte réfrigérée. De préférence, après fixation, la distance séparant le film plastique de la surface intérieure du vitrage est égale à 10 mm. Les essais ont montré que cette distance est optimale pour limiter le formation de condensation et/ou de givre au niveau de la zone de visibilité de la porte lorsque celle-ci est ouverte. En ce qui concerne le phénomène de condensation sur la surface extérieure de la zone de visibilité, c'est-à-dire sur la surface extérieure du vitrage isolant, l'invention prévoit avantageusement d'améliorer les performances d'isolation thermique du vitrage isolant. Selon une variante l'une des feuilles du vitrage isolant comporte une couche mince réfléchissante dans l'infrarouge. Selon une autre variante, l'une des feuilles verre du vitrage isolant comporte une couche chauffante. Selon une troisième variante, le vitrage isolant comporte trois feuilles de verre et l'une des lames d'air peut être remplacée par un gaz rare, tel que Krypton. Selon autre variante, l'espace étanche formé entre la surface intérieur du vitrage et le film est rempli d'un gaz rare, que le krypton. En outre afin d'améliorer encore les performances d'isolation thermique, l'invention prévoit de combiner ces différentes variantes entre elles. Selon une dernière variante de l'invention, éventuellement combinée à l'une des variantes précédentes, le vitrage isolant un vitrage isolant sous-vide tel que le décrit par exemple la demande de brevet FR 97/09772. Selon cette dernière variante de réalisation phénomène de condensation sur la surface extérieure de la zone de visibilité est totalement inexistant. Par contre, cette isolation thermique importante conduit à une température de la surface intérieure, c'est-à-dire celle qui se trouve au sein de l'enceinte lorsque la porte est fermee, quasi identique à celle de l'enceinte. Selon une réalisation habituelle, lors d'une ouverture la porte, le phénomène de condensation peut conduire à la formation d'une couche de givre qui bien entendu perturbe zone de visibilité pendant un temps trop important. Il est apparu qu'une porte selon l'invention comportant un vitrage isolant sous-vide permet de limiter suffisamment le phénomène de condensation de sorte que si une opacification de la zone de visibilité apparaît, celle-ci peut être éliminée avec des moyens usuels, tels qu'un courant d'air chaud venant lécher la surface du vitrage ou un dispositif chauffant déposé en surface du vitrage, dans des temps acceptables pour applications considérées. D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description d'un exemple de réalisation en reférence à la figure qui représente : un schéma partiel en coupe d'un montage selon l'invention d'une porte d'enceinte réfrigérée comportant un vitrage isolant sous-vide. Afin d'en faciliter la compréhension, la figure n' pas représentée à l'échelle. La porte 1 est constituée d'un vitrage isolant sous-vide 2 et d'un cadre de porte 3, par exemple métallique. Ce cadre peut notamment supporter tous les systèmes mécaniques du type poignée, charnières ainsi que les joints conservant l'étanchéité avec les parois de l'enceinte réfrigérée. Aucun de ces systèmes n'est représenté sur la figure. Le vitrage isolant 2 est constitué de deux feuilles de verre 4, 5 entre lesquelles un vide a été réalisé. Les feuilles de verre 4, 5 sont séparees l'une l'autre par des plots 6 répartis sur toute la surface du vitrage et réunies à leur périphérie par un joint de collage minéral 7. Un tel vitrage isolant sous-vide est par exemple réalisé selon une technique telle celle decrite dans la demande de brevet EP 645 516. cadre de la porte 3 est fixé au vitrage 2 par un joint de collage Selon l'invention, on fixe sur le cadre 3, un film plastique transparent 9, de sorte que celui-ci soit maintenu à une distance d du vitrage Le film 9 est fixé du côté du vitrage, ou de la porte destiné à etre orienté au sein de l'enceinte réfrigérée. Pour réaliser un tel assemblage, le film plastique 9 est initialement tendu, par exemple au moyen d'un tendeur de toile d'écran de sérigraphie. Le film 9 étant tendu, un cadre support est fixé sur le film 9 par exemple par collage. Le film 9 est ensuite découpé à son pourtour pour former un ensemble film 9 tendu /cadre support aux dimensions du support. Le cadre support peut être réalisé en tout type de matériau et présente avantageusement dans le cas de la figure un profil linéaire 10 permettant de le fixer au cadre 3 par clipsage dans un emplacement 11 prévu à cet effet sur toute la périphérie de la porte. Un tel montage du film 9, associé à son cadre support, sur le cadre 3 permet un démontage facile et rapide du film 9 qui peut s'effectuer sans interrompre le fonctionnement de l'enceinte réfrigérée. En effet, la durée de vie du film 9 est bien entendu inférieure à celle des autres constituants de la porte 1, et il doit donc être possible de changer celui-ci le plus simplement possible. Par ailleurs, la liaison du type clipsage permet d'assurer une bonne étanchéité à la périphérie de l'assemblage évitant la pénétration de l'air à température ambiante lors de l'ouverture de la porte dans l'espace 12 d'épaisseur d défini par le vitrage 2 d'une part et le film 9 d'autre part. Cette étanchéité peut en outre être renforcée par un joint complémentaire 13 fixé sur la périphérie du cadre 3 et venant en appui sur le film 9 lorsque celui-ci est fixé au cadre 3. Des essais ont été réalisés sur différents types de portes. Ces portes sont installées sur des meubles de vente frigorifiques au sein desquels une température d'environ -20 C est maintenue. meubles sont eux placés dans une atmosphère à une température d'environ 25 C, avec 60% d'humidité relative. Les essais consistent à effectuer des ouvertures de porte d'une durée de 3 minutes et d'une durée 12 secondes. La durée de 3 minutes simule le temps moyen nécessaire au chargement matinal de ce type de meuble. La durée de 12 secondes simule le temps moyen nécessaire au consommateur pour prendre un ou plusieurs produits. Lors de la fermeture de la porte un dispositif de désembuage est déclenché. Il consiste en un soufflage d'air long de la paroi de la porte orientée vers l'enceinte, du haut vers le bas. Les résultats mesurés sont les temps nécessaires pour revenir à une visibilité satisfaisante au travers de porte, c'est-à-dire les temps nécessaires pour éliminer la condensation le givre. La première porte A testée comporte vitrage isolant constitué de trois feuilles de verre. La seconde porte B testée comporte vitrage isolant sous-vide. La troisième porte C est réalisée selon l'invention avec un vitrage isolant sous-vide. Le film plastique est un film PET présentant une épaisseur de 38 microns. Il est fixé selon le schéma de la figure ; la distance d est égale à 10 mm. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après Ouverture 3 min Ouverture 12 s A 8 min 20 s ' 15S B 31 min 10 s ' 40S C 6 min 18S Il apparaît clairement au vu de ces résultats que la porte C, réalisée selon l'invention, améliore les performances en terme de visibilité puisque les actions de désembuage et/ou dégivrage sont très rapides après ouverture. La présence du film plastique à forte diffusivité thermique, maintenu à distance du vitrage isolant, permet de limiter le phénomène de condensation lors d'une ouverture de la porte dans une telle mesure que les temps nécessaires au désembuage et/ou dégivrage deviennent tout à fait acceptable, avec des dispositifs habituels, pour des applications du type meuble frigorifique de vente. Revendications 1) Porte d'enceinte réfrigérée comportant au moins une zone de visibilité constituée vitrage isolant caractérisée en ce que, la zone de visibilité est aussi constituée d'un film transparent à forte diffusivité thermique fixé sensiblement parallèlement à la surface intérieure du vitrage à distance de dite surface intérieure et caractérisé en ce que la fixation est réalisée de manière étanche. 2) Porte selon la revendication 1 caractérisée en ce que, le film transparent est un film plastique. 3) Porte selon la revendication 2 caractérisée en ce que le film plastique est un film PET d'une épaisseur inférieure à 70 pm et de préférence inférieure à Pm. 4) Porte selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisée en ce que la distance séparant le film plastique de la surface intérieure est supérieure à 5 mm préférence égale à 10 mm. 5) Porte selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le film est associé à un cadre fixé au vitrage isolant. 6) Porte selon revendication 5 caractérisée en ce que le film est fixé au cadre par des moyens tels que collage, soudage ou agrafage. 7) Porte selon revendication 5 ou 6 caractérisée en ce que le cadre est fixé à la porte par des moyens tels que vissage ou clipsage. 8) Porte selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le volume forme entre la surface intérieure du vitrage et le film est rempli d'un gaz rare. 9) Porte selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que l'une des feuilles de verre du vitrage isolant comporte une couche mince réfléchissante dans l'infrarouge. 10) Porte selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que l'une des feuilles de verre du vitrage isolant comporte une couche chauffante. 11) Porte selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le vitrage isolant comporte trois feuilles de verre et l'une des lames d'air peut être remplacée par un gaz rare. 12) Porte selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que le vitrage est un vitrage isolant sous-vide.