Brevet FR3098575A1 — publié le 20210115

Description Titre de l'invention : Tunnel cryogénique modulaire [0001] La présente invention concerne le domaine des tunnels cryogéniques. [0002] Dans l'industrie alimentaire, cosmétique, ou encore pharmaceutique, des industriels utilisent des procédés de congélation et surgélation à l'aide de tunnels cryogéniques. Ces équipements nécessitent un convoyage des produits pour traverser une zone de froid. Le convoyage est généralement réalisé par un tapis inox. La construction de ces équipements est réalisée en atelier, et l'équipement livré d'une seule pièce chez l'utilisateur final. [0003] Ces équipements ne sont pas évolutifs chez les utilisateurs, et ils doivent donc être remplacés entièrement pour s'adapter à des évolutions de besoin chez le site utilisateur considéré. [0004] Ainsi à l'heure actuelle on ne dispose pas de solution pour augmenter ou diminuer la taille d'un tunnel de surgélation, avec des systèmes modulaires, autonomes et indépendants au niveau de l'entraînement des produits. [0005] Les utilisateurs peuvent, dans certains cas, abaisser la température de régulation du tunnel, pour augmenter la capacité de surgélation, mais la capacité d'un tunnel reste limitée sachant qu'en abaissant trop la température de régulation on augmentera de façon significative la consommation de cryogène. [0006] Dans le cas d'une diminution de production du site, l'équipement déjà en place sera sur-dimensionné, ce qui engendre des coûts supplémentaires sur l'investissement ou la location, ainsi qu'une prise de surface au sol trop importante. [0007] La présente invention s'attache alors à proposer une nouvelle solution de tunnel cryogénique modulaire. [0008] Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, la solution proposée selon la présente invention peut être qualifiée de tunnel de surgélation « télescopique », composée de plusieurs sections que l'on peut mettre en série. Ces sections sont de deux types, les sections "Mères" et les sections "Filles", dont nous détaillerons ci-dessous les caractéristiques. [0009] Ceci présente plusieurs avantages : [0010] - Gracc à cela il est possible d'adapter la taille du tunnel en fonction dc la capacité (évolutive) de production du site utilisateur, et en particulier pour les productions à caractère saisonnier (fêtes de fin d'année, festivités, vendanges ...etc...). Gracc à cela il est possible de livrer le tunnel sur le site utilisateur en plusieurs morceaux, cc qui permet d'alléger le coût du transport et d'éviter au site utilisateur plusieurs contraintes, liées notamment aux risques d'endommager les 2 structures, portes, murs etc... Pour le fabricant ou fournisseur du tunnel, la possibilité de ne stocker que deux types de modules dans son stock, les modules « mères » et les modules « filles ». Les modules peuvent être conçus pour permettre des assemblages entre eux permettant de réaliser des connexions angulaires, par exemple à 90', ce qui permet de créer des assemblages en L ou en U. [0011] Selon l'invention, un module « mère » comporte ce que l'on nomme dans cc domaine technique une boite froide i.e les moyens générateurs de froid par l'intervention d'un cryogène, en général de l'azote liquide ou du CO, liquide. [0012] Ainsi, le tunnel est composé d'une "mère" (ou module mère) génératrice de la source de froid par du cryogène (par exemple au travers d'une rampe de pulvérisation du cryogène) et assurant la régulation du froid (donc comprenant typiquement un système de mesure de température (sonde) judicieusement placé à l'intérieur du module mère ainsi que des moyens (système d'acquisition et de contrôle) permettant par exemple de rétroagir pour modifier le volume de cryogène injecté dans ce même module mère. [0013] A cette mère, on vient assembler, avec un système simple et facilement démontable, plusieurs "filles" identiques ou non (généralement identiques en linéaire mais spécifiques pour ce qui est d'un module en angle ou en « L »). [0014] Comme indiqué ci-dessus, la "mère", ainsi que les "filles" ont des tapis indépendants, autonomes et réglables en hauteur à l'intérieur de chaque enceinte, afin de faciliter le passage du produit, d'un tapis à un autre. [0015] A titre illustratif [0016] Un tunnel mère comprend une boite froide ainsi qu'un automate de régulation de la température dans le module mère (les modules mère sont équipées du système de pulvérisation qui engendre des forts taux de transfert, mais également des températures très froides, la température dans un module mère est plus froide que dans un module fille) ; Automate qui gère par exemple le module mère et trois modules filles, permettant d'atteindre une longueur de traitement de 12 mètres ; Selon un exemple de mise en oeuvre le module mère est le module de sortie des produits mais on peut envisager également un module de sortie fille pour stabiliser la température (pas d'injection de cryogène dans un module fille, de la convection et un temps de séjour pour permettre au froid de migrer dans le produit, d'où une meilleure stabilisation). [0017] Et l'on comprend immédiatement à la lumière de ce qui précède que contrairement à d'autres approches de l'art antérieur qui proposent de juxtaposer des tunnels complets autonomes (solution peu viable économiquement et moins souple) la présente 3 invention se propose d'assembler des modules de nature et de constitution différente. [0018] Les figures annexées vont permettre de mieux comprendre l'invention. [0019] [fig.1] annexée fournit une représentation schématique d'un exemple de module mère. [0020] Les références suivantes désignent les éléments techniques suivants sur la figure : 1 : le convoyeur des produits dans la structure 2 : la porte latérale gauche 3 : la porte latérale droite 4: une rampe de pulvérisation du cryogène dans l'espace interne du module mère : des moyens de ventilation 6 : un thermocouple de régulation 7 : armoire électrique et Interface Homme Machine (armoire électrique qui doit avoir assez de puissance pour piloter la ventilation des tunnels filles) 8 : la boite froide 9 : une hotte démontable [0021] [fig.2] annexée fournit une représentation schématique d'un exemple de module mère muni d'une table de chargement (10). [0022] [fig.3] annexée fournit une représentation schématique d'un exemple de module fille. [0023] Ce module fille ne comprend ni rampe de projection de cryogène ni armoire électrique ni Interface Homme Machine, ni boite froide. [0024] On note la présence de l'élément 20, une partie latérale refermable et démontable puisque nécessitant de laisser passer les gaz vers la partie amont de l'installation, et de l'élément 21 un bloc fixe de jonction. [0025] A titre illustratif, l'entraînement des différents tapis peut avoir lieu : [0026] Par un moto-réducteur indépendant pour chaque tunnel (mère ou fille), ce qui offre de la souplesse, ou Par un seul moto-réducteur sur le tunnel mère, qui soit suffisamment puissant pour entraîner plusieurs tapis. Un système d'entraînement entre mère-fille et fille-fille permet de fonctionner avec ce seul moto-reducteur, système qui peut être à chaine, à pignon ou encore une vis sans fin à crémaillère [0027] Selon un des modes de mise en oeuvre de l'invention, le lien entre le convoyeur du module mère et celui d'un module fille est effectué par une simple plaque fixe. [0028] Mais plusieurs modes de réalisation du lien entre deux tapis mère-fille, fille-fille, peuvent être envisagés et notamment : [0029] Une plaque vibrante entre deux tapis, permettant de réaliser le passage des produits du tapis n-1 au tapis n ; Le lien entre deux tapis est constitué par un tapis de faible diamètre, entrainé par le moto-réducteur du tapis précédent ; Système de cordon (cordes) entre deux tapis, ce qui est envisageable pour des produits « massifs » (qui ne sont pas en vrac. [0030] [fig.4] annexée fournit une représentation schématique d'un exemple d'ensemble de module mère et module fille. [0031] En référence 30 de cette figure on visualise un bloc fixe de jonction, en référence 31 de cette figure on visualise le gaz (azote ou CO2 typiquement) se répartissant dans les deux modules, tandis qu'en référence 32 sur la figure on visualise la plaque effectuant la jonction entre les deux modules. [0032] [fig.5] annexée fournit une représentation schématique d'un exemple de tunnel conforme à l'invention, fait d'un module mère et de deux modules filles : [0033] Les références suivantes désignent les éléments techniques suivants sur la figure : 40: un tunnel mère 41 : un tunnel fille NI' 1 muni de sa table de chargement des produits 42 : un tunnel fille NI' 2 43 : un tunnel « 90 degrés» 44 : une hotte d'entrée 45 : une hotte de sortie 46 : un moto-réducteur du tapis 47 : une armoire électrique et Interface Homme Machine 48 : la rampe d'injection du cryogène au sein du module mère 49 : moyen de ventilation ausein du tunnel 90 degrés [0034] L'invention concerne alors une Installation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, tunnel équipé de moyens d'injection d'un fluide cryogénique ainsi que de moyens de régulation de la température atteinte au sein du tunnel, se caractérisant par la mise en oeuvre des mesures suivantes : [0035] - le tunnel comprend un module « mère » qui comprend un convoyeur des produits au sein de ce module « mère » et une boite froide i.e des moyens d'injection d'un cryogène au sein du module mère ainsi qu'un automate de régulation de la température dans l'espace interne au module mère ; le tunnel comprend au moins un module fille, qui comprend un convoyeur des produits au sein de ce module « fille », module fille qui est dépourvu de tout système d'injection de cryogène au sein du module fille et de tout système de régulation de la température ; le tunnel comprend un système d'assemblage permettant de connecter le module mère au module fille ou aux modules filles, ainsi que les modules filles entre elles quand l'installation comprend plusieurs modules filles, le ou les modules filles comportant chacun un système de convoyage indépendant, autonome et réglable en hauteur à l'intérieur de chaque module, afin de faciliter le passage des produits d'un convoyeur à l'autre. 6 [Revendication 1] REVENDICATIONSInstallation de refroidissement ou surgélation cryogénique de produits, comprenant un tunnel cryogénique dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, tunnel équipé de moyens d'injection (4) d'un fluide cryogénique ainsi que dc moyens de régulation (6,8) de la température atteinte au sein du tunnel, se caractérisant par la mise en oeuvre des mesures suivantes : le tunnel comprend un module « mère » (40) qui comprend un convoyeur (1) des produits au sein de ce module « mère » et une boite froide (7) i.e des moyens d'injection d'un cryogène au sein du module mère ainsi qu'un automate (47) de régulation de la température dans l'espace interne au module mère ; le tunnel comprend au moins un module « fille » (41, 42), qui comprend un convoyeur des produits au sein de ce module « fille », module fille qui est dépourvu de tout système d'injection de cryogène au sein du module fille et de tout système de régulation de la température ; le tunnel comprend un système d'assemblage (30) permettant de connecter le module mère au module fille ou aux modules filles, ainsi que les modules filles entre elles quand l'installation comprend plusieurs modules filles, le ou les modules filles comportant chacun un système de convoyage indépendant, autonome et réglable en hauteur à l'intérieur de chaque module, afin de faciliter le passage des produits d'un convoyeur à l'autre.