Brevet FR2902867A1 — publié le 20071228

La présente invention concerne un procédé de conservation de produits alimentaires stockés dans une enceinte. Les produits alimentaires visés par l'invention sont plus particulièrement, mais non exclusivement, les aliments nécessitant une température de stockage et de conservation relativement moyenne, par exemple comprise entre 5 et 20 C. Dans cette catégorie, on retrouve notamment les produits solides ou liquides les plus naturellement savoureux, tels que le fromage, le vin, les légumes, les fruits ou encore les salaisons. Au sens de l'invention, l'enceinte de stockage, destinée à la conservation des aliments précités, est susceptible de présenter des tailles diverses, comprises par exemple entre quelques litres et quelques mètres cubes. L'invention vise plus particulièrement les enceintes autonomes, susceptibles à cet effet d'être transportées d'un endroit à un autre, mais elle trouve également son application à des pièces d'une habitation, telles qu'un cellier. De façon connue, les produits alimentaires stockés dans une enceinte sont conservés par mise en œuvre d'un dispositif de climatisation, visant à maintenir une température contrôlée à l'intérieur de cette enceinte. De façon classique, un tel dispositif comprend un compresseur, à partir duquel s'étend une boucle de froid véhiculant un fluide frigorigène. Celui-ci traverse tout d'abord un étage de condensation, à haute pression, puis est soumis à une détente, par exemple dans un tube dénommé capillaire, avant de s'écouler dans un étage d'évaporation où il cède des frigories à l'enceinte à traiter. Les solutions mises en œuvre dans l'état de la technique ne se révèlent pas satisfaisantes, notamment dans la mesure où elles induisent un assèchement notable de 2 l'atmosphère de l'enceinte. Ceci s'accompagne de conséquences négatives en termes d'aspect, de dessèchement et de goût des aliments stockés dans cette enceinte. Ceci étant précisé, l'invention vise à remédier à ces différents inconvénients. A cet effet, elle a pour objet un procédé de conservation de produits alimentaires stockés dans une enceinte, au moyen d'un dispositif de climatisation, dans lequel on prédétermine les paramètres dudit dispositif et/ou on régule les conditions opératoires dudit dispositif, de telle sorte qu'aucun point de l'atmosphère intérieure de l'enceinte, et aucun point en contact avec cette atmosphère intérieure, ne se trouve à une température négative, à savoir inférieure à 0 C. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le dispositif de climatisation comprend un compresseur, un organe de condensation, un organe intermédiaire de détente, ainsi qu'un organe d'évaporation, les paramètres de ce dispositif comprenant la puissance maximale du compresseur, ainsi que les dimensions de l'organe de détente et de l'organe d'évaporation, alors que les conditions opératoires comprennent la puissance instantanée du compresseur, ainsi que la température et la pression du fluide circulant dans l'organe d'évaporation ; - on fait circuler le fluide à une température comprise entre -3 C et +4 C, dans l'organe d'évaporation ; - on fait circuler le fluide à une pression comprise entre 2,5 et 3,5 bars dans l'organe d'évaporation ; - par mètre cube d'enceinte, on utilise une longueur d'organe d'évaporation comprise entre 40 et 60 mètres, pour une section de cet organe comprise entre 4 et 8 mm ; 3 - on actionne, de façon sensiblement continue, le compresseur à une puissance correspondant à une faible fraction de sa puissance maximale ; - on fait circuler un fluide frigorifique à base 5 d'eau dans l'organe d'évaporation ; - on fait circuler le fluide frigorifique dans un organe d'évaporation présentant une première extrémité ouverte, placée dans l'enceinte, on fait ruisseler ce fluide à l'intérieur de cette enceinte, on collecte ce 10 fluide dans un bac et on récupère tout ou partie de ce fluide par une seconde extrémité ouverte de l'organe d'évaporation. L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non 15 limitatifs, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective, illustrant une enceinte de stockage de produits alimentaires, susceptible d'être conservés grâce au procédé de l'invention ; et 20 - la figure 2 est une vue schématique, illustrant une variante de réalisation du procédé de l'invention. L'enceinte de stockage illustrée sur la figure 1 se présente sous forme d'un bloc parallélépipédique 2, dont on note respectivement 21 la face supérieure, 22 la face 25 inférieure, 23 la face avant, 24 la face arrière et 25 les deux faces latérales. De façon classique, la face avant 23 est pourvue d'une porte, non représentée sur cette figure 1. Cette enceinte assure le stockage et la conservation 30 de produits alimentaires, par l'intermédiaire d'un dispositif de climatisation qui va être décrit dans ce qui suit. Ce dispositif comprend tout d'abord un compresseur 4 de type connu, à partir duquel s'étend un serpentin de condensation 6 sur la face arrière 24 de l'enceinte. 4 Ce serpentin 6 se prolonge en un capillaire intermédiaire de détente 8, puis une dérivation 10, à partir de laquelle s'étendent deux serpentins d'évaporation 12, prévus sur les deux faces latérales opposées 25. Les serpentins 12 sont noyés, de façon connue en soi, dans une couche de mousse non représentée sur les figures, dans un but de clarté. Les extrémités aval des serpentins d'évaporation 12 sont enfin mises en communication avec des lignes de retour, qui débouchent à l'entrée du compresseur 4. On notera que, sur la figure 1, le serpentin de condensation est illustrée de façon éclatée afin de mieux visualiser les serpentins 12 s'étendant sur la face 25 représentée sur la gauche de cette figure. Conformément à l'invention, on détermine les paramètres et/ou on régule les conditions opératoires de ce dispositif de climatisation afin qu'aucun point de l'atmosphère intérieure de l'enceinte, ni aucun point en contact avec cette atmosphère intérieure ne se trouve à une température négative. En l'occurrence, les points susceptibles d'être en contact avec cette atmosphère intérieure comprennent les parois de l'enceinte qui bordent ce volume intérieur. Les paramètres du dispositif de climatisation, tels que définis ci-dessus, comprennent notamment les dimensions du capillaire 8 et des serpentins d'évaporation 12, ainsi que la puissance maximale du compresseur 4. Les conditions opératoires, telles que définies ci-dessus, comprennent notamment la température et la pression d'évaporation du fluide, à savoir celles que possède ce fluide dans les serpentins d'évaporation 12 en aval du capillaire de détente 8, ainsi que la puissance fournie par le compresseur 4. Conformément à l'invention, on peut par exemple dimensionner le capillaire 8, de façon à ce qu'il assure une détente moins importante que dans les installations classiques. A cet effet, on peut diminuer sa longueur et/ou 5 augmenter son diamètre, afin qu'il assure une détente de moindre intensité. A titre purement indicatif, pour une enceinte dont le volume est de 0,5 m3, les dispositifs de l'art antérieur font appel à un capillaire dont la longueur est de 4 mètres, et le diamètre est de 0,8 mm. A titre de comparaison, pour une enceinte de même volume, on utilisera par exemple, conformément à l'invention, un capillaire 8 dont la longueur est seulement de 3 mètres, et dont le diamètre est augmenté jusqu'à 1 mm. Dans ces conditions, le capillaire de l'art antérieur autorise typiquement une détente depuis une valeur de 15 bars jusqu'à une valeur voisine de 1 bar. En revanche, conformément à l'invention, la détente conférée par le capillaire 8 porte le fluide frigorifique depuis une valeur de 15 bars, par conséquent voisine de celle de l'art antérieur, jusqu'à une valeur de 3 bars, par conséquent supérieure à celle prévue dans l'art antérieur. Dans ces conditions, étant donné que la pression du fluide en sortie de capillaire 8 et, par conséquent, dans les serpentins d'évaporation 12 est supérieure à celle prévalant dans l'art antérieur, il est possible de mettre en oeuvre le compresseur 4 à une puissance inférieure à celle de l'art antérieur. En particulier, ce compresseur est susceptible de fonctionner à puissance variable. Ainsi, en service normal, le compresseur est utilisé sensiblement en continu, à une fraction relativement faible de sa puissance maximale. Par ailleurs, dans le cas de situations exceptionnelles, telles que de fortes températures ponctuelles, il est alors possible de 6 l'utiliser à une puissance plus élevée. Cette mesure est avantageuse, étant donné qu'elle assure un fonctionnement plus silencieux et une économie d'énergie substantielle, pouvant atteindre 30 % par rapport aux solutions classiques, pour un même volume d'enceinte. Etant donné que, comme on l'a vu ci-dessus, le fluide frigorifique est admis dans les serpentins d'évaporation 12 à une pression supérieure à celle de l'état de la technique, sa température dans l'étage d'évaporation est également supérieure à celle des solutions connues. Ainsi, à titre d'exemple comparatif, la température du fluide dans l'étage d'évaporation typiquement utilisée dans l'art antérieur est de -25 C. En revanche, conformément à l'invention, pour un même fluide frigorifique et un même volume d'enceinte, la température de ce fluide dans les serpentins d'évaporation 12 est portée à environ 0 C. De plus, cette augmentation de la température d'évaporation du fluide frigorifique s'accompagne avantageusement d'une augmentation de la longueur de l'étage d'évaporation, pour un même volume à traiter. A cet effet, on rappelle que, du moins en première approche, la valeur de l'échange thermique entre le fluide frigorifique et l'intérieur de l'enceinte est fonction du produit, d'une part, de la différence de températures entre ce fluide et cette enceinte et, d'autre part, de la longueur du serpentin d'évaporation. Or, cette différence de températures est plus basse que dans l'art antérieur, conformément à l'invention, de sorte qu'une augmentation de la longueur du serpentin permet d'obtenir une valeur globale d'échange thermique correspondant à celle de l'état de la technique. A titre d'exemple purement indicatif, on utilise dans l'art antérieur, pour un volume à traiter de 0,5 m3, un serpentin d'évaporation dont la longueur est de 9 mètres, 7 pour un diamètre de 6 mm. Conformément à l'invention, pour un même volume d'enceinte et une même section de serpentin d'évaporation, ce dernier présente une longueur voisine de 24 mètres, à savoir plus de deux fois et demie supérieure au serpentin de l'art antérieur. A cet égard, on notera que les deux faces latérales opposées 25 de l'enceinte sont recouvertes d'un tel serpentin d'évaporation 12, ce qui permet de réaliser cette plus grande surface d'échange. L'invention permet d'atteindre les objectifs précédemment mentionnés. Ainsi, elle prévoit d'utiliser un fluide frigorifique s'écoulant, dans l'étage d'évaporation, à une température nettement supérieure à celle prévalant dans les solutions antérieures. Par conséquent, ceci permet d'assurer qu'aucun point, soit de l'atmosphère intérieure, soit en contact avec cette atmosphère intérieure, ne se trouve à une température inférieure à 0 C. Dans ces conditions, les phénomènes d'assèchement de cette atmosphère, liés à un apport de froid à des températures négatives dans l'état de la technique, sont sensiblement supprimés grâce à l'invention. Cette suppression s'accompagne donc, conformément à l'invention, d'une amélioration des différentes caractéristiques des produits alimentaires stockés dans l'enceinte, en particulier en termes d'aspect, d'hygrométrie et de goût. Etant donné que la température d'évaporation du fluide est plus élevée que dans l'art antérieur, conformément à l'invention, on peut faire circuler de l'eau froide autour de l'enceinte. Cette eau se trouve alors refroidie, à distance de cette enceinte, au moyen d'un fluide frigorifique classique, susceptible de fonctionner aux basses températures usuelles. Ce mode de réalisation est avantageux, étant donné qu'il permet de réduire le volume de fluide frigorifique classique mis en œuvre. Il autorise également une plus 8 grande facilité de maintenance de l'appareil, puisque le fluide frigorifique classique est dissocié de l'enceinte proprement dite. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, les serpentins d'évaporation peuvent être installés à l'intérieur de l'enceinte. En effet, étant donné que la température d'évaporation prévue par l'invention est relativement élevée, une circulation d'un tel fluide n'est pas de nature à induire un gel à l'intérieur de l'enceinte. Par ailleurs, étant donné les températures mises en oeuvre, il n'y a pas de risque de brûlure pour un utilisateur, si ce dernier entre en contact avec le serpentin. Ce mode de réalisation est avantageux en termes de rendement. En effet, étant donné que le serpentin d'évaporation s'étend à l'intérieur de la chambre, il autorise un échange de chaleur direct avec l'atmosphère intérieure de cette enceinte. Selon une autre variante non représentée, le ou chaque serpentin d'évaporation peut être remplacé par un radiateur, de type connu en soi, placé à l'intérieur de l'enceinte. Ce mode de réalisation est avantageux en termes économiques, étant donné qu'il induit seulement un faible coût de réalisation. La figure 2 illustre une variante supplémentaire de réalisation, sur laquelle les parois de l'enceinte sont représentées en traits mixtes. Dans cette variante, on utilise un serpentin 112 qui pénètre à l'intérieur de l'enceinte, tout en possédant une première extrémité ouverte 112'. Cette dernière s'étend au voisinage d'une paroi inclinée 114, également intérieure à l'enceinte, au-dessous de laquelle est prévu un bac de récupération 116. L'autre extrémité 112" du serpentin, également ouverte, 9 plonge dans le bac 116 tout en étant mise en communication avec le compresseur, non représenté sur cette figure. En service, le fluide caloporteur, qui est notamment de l'eau, est déversé par l'extrémité 112', puis ruisselle le long de la paroi 114 jusqu'à être collectée dans le bac 116. Par un système de pompage, cette eau se trouve récupérée au niveau de l'extrémité 112", puis renvoyée vers le circuit principal. Le mode de réalisation de cette figure 2 est avantageux, étant donné qu'il contribue à un apport automatique d'humidité à l'intérieur de l'enceinte. Ceci est notamment favorable pour les légumes feuillus. Afin de compenser une éventuelle évaporation de l'eau utilisée, on peut prévoir un apport d'eau annexe, de préférence par l'intermédiaire d'un raccord au réseau principal. On notera que, dans ce qui précède, la variante de la figure 2 contribue à apporter, non seulement l'humidité nécessaire, mais également la valeur de température recherchée. A titre de variante, on peut prévoir que la réalisation décrite sur cette figure 2 contribue uniquement à assurer un apport en humidité, l'apport de frigories étant par ailleurs assuré au moyen d'une boucle fermée telle que décrite précédemment. A titre de variante supplémentaire, non représentée, on peut prévoir d'apporter dans l'enceinte, ou d'extraire de celle-ci, des gaz appropriés. Ceci peut permettre, de façon connue en soi, de favoriser la conservation ou le mûrissement des aliments, en fonction de leur nature. REVENDICATIONS 1. Procédé de conservation de produits alimentaires stockés dans une enceinte (2), au moyen d'un dispositif de climatisation, dans lequel on prédétermine les paramètres dudit dispositif et/ou on régule les conditions opératoires dudit dispositif, de telle sorte qu'aucun point de l'atmosphère intérieure de l'enceinte, et aucun point en contact avec cette atmosphère intérieure, ne se trouve à une température négative, à savoir inférieure à 0 C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de climatisation comprend un compresseur (4), un organe de condensation (6), un organe intermédiaire de détente (8), ainsi qu'un organe d'évaporation (12 ; 112), les paramètres de ce dispositif comprenant la puissance maximale du compresseur (4), ainsi que les dimensions de l'organe de détente (8) et de l'organe d'évaporation (12 ; 112), alors que les conditions opératoires comprennent la puissance instantanée du compresseur (4), ainsi que la température et la pression du fluide circulant dans l'organe d'évaporation (12 ; 112). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fait circuler le fluide à une température comprise entre -3 C et +4 C, dans l'organe d'évaporation (12 ; 112). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on fait circuler le fluide à une pression comprise entre 2,5 et 3,5 bars dans l'organe d'évaporation (12 ; 112). 5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, par mètre cube d'enceinte, on utilise une longueur d'organe d'évaporation comprise entre 40 et 60 mètres, pour une section de cet organe comprise entre 4 et 8 mm. 11 6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on actionne, de façon sensiblement continue, le compresseur (4) à une puissance correspondant à une faible fraction de sa puissance maximale. 7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on fait circuler un fluide frigorifique à base d'eau dans l'organe d'évaporation (12). 8. Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on fait circuler le fluide frigorifique dans un organe d'évaporation (112) présentant une première extrémité ouverte (112'), placée dans l'enceinte, on fait ruisseler ce fluide à l'intérieur de cette enceinte, on collecte ce fluide dans un bac (116) et on récupère tout ou partie de ce fluide par une seconde extrémité ouverte (112") de l'organe d'évaporation (112).