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DEMANDE DE BREVET D'I N V E N TION Perfectionnements à la congélation du poisson.
- L'invention oonoerne la congélation des denrées alimen- taires à terre et à bord, et plus spécialement celle du poisson à bord des bateaux de pêche.
Il est oourant actuellement de congeler le poisson en faisant circuler une saumure froide à travers la masse de poissons. Pour refroidir cette saumure {eau salée), on peut, soit y faire fondre de la glace, soit faire circuler dans des serpentins plongeant dans la saumure un fluide réfri- gérant quelconque (ammoniaque, anhydride sulfureux, aoide oarbonique, eto..). Or, en fait, ces deux procédés ont des inconvénients employés séparément.
Le prooédé utilisant des moyens mécaniques ou autres, (par exemple la compression d'un gaz facilement liquéfiable et sa vaporisation dans des serpentins réfrigérants immergés dans la saumure) est théoriquement plus économique puisque les frigories sont produites immédiatement à pied d'oeuvre, sans véhicule intermédiaire (glace).
Mais, dans l'appli-
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cation envisagée, c'est-à-dire la congélation du poisson au fur et à mesure qu'il est péché, on se heurte'à des difficultés techniques; en effet, la congélation du contenu d'un filet de pêche ramené à bord nécessite, pendant les 15 à 20 premières minutes, (c'est-à-dire environ le quart ou le cinquième de.la durée totale de l'opération) un débit considérable de frigories, par exemple de l'ordre de 70.000 frigories pour 1000 kgs de poisson.
' Fendant less derniers trois quarts ou quatre cinquièmes du temps que dure cette congélation, la consommation de frigories par minute continue à diminuer 'de manière que - passée la première moitié de l'opération - la consommation de frigories est déjà devenue très faible pour tendre uers zéro à la fin de celle-ci.
Ce phénomène est dû au fait 'que le rayonnement calori- fique du poisson oendant les unités de temps successivement considérées est presque proportionnel à l'inverse du carré du nombre qui mesure l'épaisseur de chair déjà congelée à un instant donné. C'est ainsi que la chair jusqu'à une épaisseur de 1 à 2 cm. au-dessous de la peau se congèle très vite, tandis que l'intérieur du poisson (vers la fin de l'opération) se congèle très lentement.
Etant donné que la production des frigories doit correspondre d'une façon constante au régime de la congé- lation du poisson, pendant toute la durée de la congélation d'une charge de poisson, il s'ensuit que cette consommation 'est très forte au commencement de l'opération, et décroit d'une façon presque proportionnelle à l'inverse du carré du temps. Il est évident, en effet, que si, à un moment donné, le générateur de froid ne suffisait pas à.absorber immédiatement les calories dégagées par le poisson, la ,température de la saumure monterait aussitôt, sans toutefois
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que sa concentration en sel ait pû diminuer en proportion. mélange n'étant plus à son point d'eutexie, l'équilibre serait donc rompu en faveur du sel.
Les molécules de N'aCl alors libérées tendraient aussitôt à pénétrer par endosmose à l'intérieur des cellules du poisson, et cette élévation de température, même passagère, suffirait à compromettre l'opération en salant le produit congelé.
Or, il est impossible en pratique d'obtenir d'un compresseur une souplesse suffisante pour s'adapter à un fonctionnement aussi irrégulier. Si l'on choisissait un compresseur capable de fournir au début les 70.000 frigories nécessaires, il serait ensuite trop puissant et son rendement deviendrait extrêmement mauvais, et vice-versa. Il serait d'ailleurs très coûteux et son. installation à bord de chalutiers ordinaires serait pratiquement impossible.
L'invention a notamment pour but d'éviter ces incon- vénients et elle consiste essentiellement à refroidir la saumure d'une part à l'aide de moyens mécaniques ou autres, destinés à fournir une partie des frigories exigées au début de la congélation d'une fournée de poissons, et d'autre part à l'aide de glace, destinée à fournir par fusion dans la saumure l'appoint de frigories nécessaires pendant cette période initiale.
De cette façon il est possible de donner à l'installation une "élasticité" suffisante pour s'adapter aux conditions imposées, et notamment de lui permettre d'être toujours prête à fonctionner, avec une saumure à la température convenable. Le chargement de glace à bord du chalutier, au départ, peut être réduit, ce qui diminue 1'encombrement de la cale. D'autr';; part, le compresseur ou autre appareil de réfrigération reste suffisamment petit pour ne pas produire à son tour un encombrement exagéré. De plus, ce petit compresseur fonctionne toujours à plein débit et possède ainsi un rendement optimum.
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On pourrait évidemment, sans sortir du cadre de l'invention, fournir l'appoint de frigories au moyen d'un ou plusieurs compresseurs auxiliaires. Mais il est préfé- rable d'adopter la solution préconisée ci-dessus car, avec le procède de réfrigération par 'la glace, les risques' d'arrêts accidentels, l'entretien ot la surveillance sont moindres, la remise en route est plus aisée, le débit maximum de frigories plus rapidement atteint, ce qui est capital pour conserver la¯saumure à son point d'eutexie, et enfin la fusion de la glace produit continuellement un excès de liquide, permettant d'évacuer hors de l'instal- lation, la saumure ayant déjà servi quelque temps et qui est chargée d'impuretés.
Par "moyens mécaniques ou autres" il faut entendre tous les moyens connus pour produire le froid, à l'exception de la fusion de la glace dans la saumure* C'est ainsi qu'on peut employer, non seulement les procédés par liquéfaction mais aussi les procédés par absorption.
Une autre caractéristique importante de l'invention consiste à bénéficier de la présence J'un circuit de fluide réfrigérant à, très basse température pour refroidir lesparois du bateau qui sont en' contact avec la réserve de glace, en vue d'éviter ou de limiter la fusion de cette dernière dans la cale du bateau.
Le dessin annexé montre divers exemples de réalisation de l'invention :' les figures 1 à 3 sont des schémas d'installations suivant l'invention; la figure 4 montre schématiquement en coupe longitu- dinale la disposition de l'installation à bord d'un chalutier; et
1a figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4.'
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La fleure 1 montre l'installation réduite ses éléments essentiels. 1 désigne une chambre hermétiquement close, des binée ;\ recevoir le poisson , congeler, 2 un réservoir de saumure dans lequel est Immergé un serpentin 3 relié à une Machine frigorifique 4 d'un type quelconque (machine à absorption, compresseur, etc ..).
La saumure contenu':: dans ce réoipient est reprise par une pompe 5 à travers un tuyau 6 et refoulée par un tuyau 7 dans le récipient 1. De là, la saumure passe par un tuyau 8 dans un :récipient à sel 9, destiné à maintenir une salure convenable de la saumure; cette dernière passe ensuite par la tuyau 10 dans un récipient 11, dans lequel on introduit au momentvoulu de la glace destinée à fondre dans la saumure. Cette dernière retourne au récipient 2 par le tuyau 10a.
Pendant les périodes où la chambre 1 est vide de poisson, seule la machine frigorifique 4 fonctionne et elle 'fournit les frigories nécessaires au maintien de la température voulue de la saumure, de façon que l'instal- lation soit prête à tout instant , congeler le poisson sorti de l'eau et déchargé sur le pont du bateau. Au besoin, pendant ce:, périodes, l'excès de frigories fourni par la machine 4 (qui, pour ootenir un rendement optimum, devra fonctionner de préférence toujours à plein débit) est utilisé pour des usages accessoires (par exemple le refroi- dissement de la cale où est emmagasinée la glace) ou/et le poisson.
Lorsqu'une fournée de poissons est déchargée à bord, on introduit de la glace dans le récipient 11 pour fournir à la saumure la grande quantité de frigories nécessaires au début de l'opération de congélation du poisson.
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Lorsque la période initiale (de 15 à 20 minutes) exigeant une grande quantité de, frigories, est terminée, on cesse d'alimenter le récipient 11 de glace et on Lisse seu- @ lemeht fonctionner la machine 4, qui'maintient la températur convenable jusqu'à la fin de l'opération de congélation.
Au moment des "pointes", on peut mettre le serpentin 12 hors circuit, au moyen de robinets 12a, 12b, de façon à utiliser le débittotal de la machine 4 pour la congélation.
A la figure 2, qui montre une disposition perfectionnée, les mêmes chiffres de référence désignentdes parties ana- logues. Dans cet exemple, il existe plusieurs récipients à glaoe 11, 11a et plusieurs chembres de congélation du poisson 1, la, 1b de façon à assurer un fonctionnement continu de l'installation. De plus leschambres de congé- lation sont de préférence de dimensions différentes afin de-s'adapter aux dimensions variables des caisses à poisson, adaptées elles-mêmes aux différentes catégories de poissons et susceptibles en outre de s'emboîter les unes dans les autres, de façon à occuper le minimum de place quand elles sont vides.
La pompe 5 refoule la saumure par le tuyai 7 dens lesrécipients à glace 11, d'où la saumure s'écoule par un tuyau 13 et des branchements 14, 14a, 14b dans les chambres
1, la, 1b respectivement. La sortie de ces dernières est reliée par des tubes verticaux coudés 15, 15a, 15b, au réservoir à sel 9, d'où la saumure retourne eu réservoir 2 par un tuyau 16. Des petits tubes 17, 17a, 17b laissent continuellement retourner au réservoir 2 une certaine frac- tion du débit'de la saumure introduite, et les tubes 15,
15a, 15b s'élèvent à un niveau tel que la circulation de la saumure ne soit possible que dans un sens déterminé, lorsque les robinets 18,' 18a, 18b, disposés sur le's branchements
14, 14a, 14b sont fermés.
Chacun des tubes 15, 15a, 15b est muni d'une cheminée 19, 19a, 19b ouverte à l'atmosphère.
Lorsque le robinet 18 par exemple est ouvert, le niveau de la saumure dans la cheminée 19 s'élève en AA (correspondant
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à la pression statique dans la chambre 1), de sorte quela saumure s'éooule du récipient 18 vers le récipient- 9. Lorsque le robinet 18 est fermé, la pression statique diminue et le niveau de la saumure s'abaisse dans la cheminée 19 et le tube 15 pour atteindre le niveau BB (correspondant à la pressio statique dans le récipient 9). Grâce à la fuite continuelle de saumure par les tubes 17, la chambre 1 se vide rapidement dans le réservoir 2 et la saumure ne Deut pas retourner du récipient 9 dans la ohambre 1. Il suffit donc de manoeuvrer le robinet 18 pour vidanger la ohambre 1, afin d'y introduire le poisson à congeler ou de décharger le poisson déjà congelé.
Les différents appareils, 1, la, 1b, 2, 9 et 11 sant de préférence pourvus de cheminées 20 ouvertes à l'atmosphère pour permettre l'échappement de l'air se dégageant de la saumure et faire en sorte que ces appareils soient toujours remplis complètement de saumure, oe qui évite la formation d'écume. Au besoin, l'installation peut être réglée de façon à-fonctionner sous pression, le niveau de la saumure pouvant s'élever plus ou moins dans les cheminées 20.21 désigne un indicateur à flotteur pour indiquer le niveau de la saumure dans le réservoir 2.
Le fonctionnement combiné de la machine frigorifique 4 et des récipients à glace 11 est analogue à celui décrit précédemment.
La figure 3 montre une variante de la figure 2 dans laquelle le réservoir à glace 11 est ouvert à l'atmosphère à sa partie supérieure pour former une trémie 24 permettant le renouvellement oontinu de la glace. Le récipient à sel 9 est également ouvert à la partie supérieure pour le char- gement continu du sel et la saumure passe de ce récipient 9 dans le récipient 11 par un conduit 25, situé au-dessous du niveau supérieur de la glace dans la trémie 24, de faç on à éviter la formation d'écume. La saumurc sort du récipient
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11 par un tube coudé 22,
destiné à maintenir la saumure au niveau du conduit 25 et éviter la formation d'écume. L'effet du siphon par le tube 22 est évité par la disposition d'une cheminée 23 ouverte à l'air libre.
Le fonctionnement de l'installation'est analogue à celui décrit précédemment, en ce qui concerne la coopération entre la machine 4 et le.récipient à glace 11.
Les figures 4 et 5 montrent schématiquement la dis- position des appareils dans la cale d'un chalutier. Les mêmes chiffres de référence désignent des parties analogues aux précédentes. 30 désigne la coque du bateau, 31, le pont, dans lequel sont ménagées les ouvertures 32 par lesquelles le poisson, déversé sur le pont lors de la remontée du filet bord, est introduit dans la cale. 35 désigne le plancher de travail, sur lequel sont'disposées les chambres de congé- lation du poisson 1, la, lh, la, ld, le.
Le réservoir de saumure 2 contenant le serpentin réfrigérsnt 3 est do pré- férence disposé au-dessous du plancher 35, tandis que le récipient à glace 11 et le récipient à sel 9 qui, de préfé- rence, doivent avoir une hauteur relativement grande, s'étendent en partie au-dessus et en partie au-dessous du plancher de travail. La machine frigorifique 4 (par exemple un groupe compresseur) est de préférence située en dehors de la cale, par exemple dans la salle des machines. Une partie seulement des tuyauteries a été représentée pour la clarté du dessin.
La glace utilisée dans le récipient 11 est emmagasinée en 34 et l'espace qu'elle occupe est utilisé ensuite eu fur et à mesure de sa consommation pour ß emmagasiner les caisses de poisson congelé, sorties des chambres 1, la, etc Pour éviter ou limiter la fusion partielle de la glace pendant le voyage, il est avantageux de refroidir 1s s pardia ou une.partie des parois en contact avec la glace.Dans ce but,
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on peut doubler la coque 30 par une paroi 35 en bois, métal ou autre, de préférence perforée. Entre cette paroi et la coque 30 est disposé un serpentin réfrigérant 36, parcouru par le fluide réfrigérant provenant de la machine 4.
Comme dans le schéma de la figure 1, ce ser-, pentin peut être monté en dérivation par rapport au ser- pentin 3, ce qui permet de faire passer le fluide réfri- gérant à volonté dans l'un ou l'autre des serpentins ou dans les deux à la fois, ou bien les deux serpentins 3 et
36 peuvent être disposés en série.
Grâce à, la disposition décrite, la consommation de glace est réduite en proportion de la quantité de frigories fournies par la machine 4, de sorte que le chalutier peut emporter assez de glace au départ pour un long voyage.
Quand les chambres de congélation sont vides, la machine 4 , maintient la basse température de la saumure de façon que l'installation soittoujours prête à fonctionner sans avoir au préalable à consommer une certaine quantité de glace pour abaisser au degré voulu la température de la saumure. La machine 4, qui n'a qu'un faible débit, fonctionne toujours à plein rendement, c'est-à-dire d'une manière économique,
De plus l'installation n'a qu'un encombrement relati- vement faible, soa prix de revient est peu élevé et sa conduite est simple et rationnelle.
Enfin, le refroidissement des parois de la cale permet de réduire les pertes résultant de la fusion de la glace au cours du voyage, en utilisant éventuellement l'excédent de frigories fournies par la machine 4, ce qui rend encore plus économique le fonctionnement de cette dernière.
Bien entendu, le mode de transmission de frigories entre le fluide réfrigérant et la saumure peut être quel- @
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conque. Le serpentin pourrait être parcouru par la saumure et immergé dans le fluide réfrigérant. Il pourrait être remplacé par des tuyaux à ailettes ou autres dispositifs équivalents.
REVENDICATIONS. -
1.- Une installation de congélation de. denrées ali- mentaires et ,particulièrement du poisson à bord des bateau de pêche au moyen d'une saumure, caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part un système de réfrigération destiné à fonctionner continuellement à plein rendement et à fournir une partie seulement des frigories nécessaires au mènent de la congélation du produit traité, et d'autre part un second système de réfrigération, de préférence par fusion directe de la glace dans la saumure, destiné à fournir au moment voulu l'appoint de frigories nécessaires à maintenir à chaque instant une relation constante entre la tempé- rature de la saumure et sa salure.
'2.- Une installation suivant 1 , oaraotériséeen ce qu'elle comprend un circuit parcouru par un fluide réfrigérant et comprenant une machine frigorifique, un second circuit parcouru par la saumure et comprenant des récipients de congélation du poisson, un appareil de fusion de la glace et un récipient de dissolution du sel, ces deux circuits ayant en commun un éohangeur de température.
3. - Une installation' suivant 2 , caractérisée en ce que ledit échangeur de température comporte un récipient accu- mulateur dans le circuit de la saumure, et un serpentin immergé dans ce récipient et intercalé dans le circuit du fluide réfrigérant.
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