FR2498429A1 - IMPROVED REFRIGERATION CHAMBER - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES APPAREILS DE REFRIGERATION. ELLE A POUR OBJET UNE ENCEINTE DESTINEE A REFROIDIR DES PRODUITS PLACES SUR DES PLATEAUX 17 SUPERPOSES AVEC INTERVALLES MUTUELS EN UN EMPILEMENT 6, QUI EST DOTEE DE VENTILATEURS 13 DE CIRCULATION D'AIR ET DE QUATRE RAMPES 8, 9, 10, 11 D'INJECTION D'ANHYDRIDE CARBONIQUE LIQUIDE SITUEES AUX QUATRE COINS DE L'ENCEINTE ET EQUIPEES DE BUSES 12 EMETTANT DES JETS PLATS HORIZONTAUX A LA SURFACE DES PRODUITS 15 PORTES PAR LES PLATEAUX 17, CES JETS ETANT ENTRAINES AU SEIN DE MINCES NAPPES D'AIR HORIZONTALES FORMEES PAR DES FENTES DE GUIDAGE 30 QU'OFFRENT DEUX CLOISONS VERTICALES 22, 24 ENCADRANT L'EMPILEMENT 6. LE SENS DE CIRCULATION DE L'AIR EST PERIODIQUEMENT INVERSE. APPLICATION A LA REFRIGERATION ET A LA SURGELATION DE PLATS CUISINES.THE INVENTION CONCERNS REFRIGERATION APPLIANCES. THE OBJECT OF IT IS A ENCLOSURE INTENDED TO COOL PRODUCTS PLACED ON TRAYS 17 SUPERIMPOSED WITH MUTUAL INTERVALS IN A STACK 6, WHICH IS EQUIPPED WITH AIR CIRCULATION FANS 13 AND FOUR INJECTION RAMPS 8, 9, 10, 11 OF LIQUID CARBONIC ANHYDRIDE LOCATED AT FOUR CORNERS OF THE ENCLOSURE AND EQUIPPED WITH NOZZLES 12 EMITTING FLAT HORIZONTAL JETS AT THE SURFACE OF THE PRODUCTS 15 CARRIED BY PLATES 17, THESE JETS BEING TRAINED WITHIN THIN HORIZONTAL FORECAST AIR PATCHES GUIDANCE SLOTS 30 THAT OFFER TWO VERTICAL PARTITIONS 22, 24 FRAMING THE STACKING 6. THE DIRECTION OF AIR CIRCULATION IS PERIODICALLY REVERSE. APPLICATION TO THE REFRIGERATION AND FREEZING OF COOKED MEALS.
Description
L'invention se rapporte à une enceinte de réfrigération destinée à effectuer le refroidissement de produits, en particulier d'aliments ou de plats cuisinés, placés sur des plateaux superposés avec intervalles mutuels en un empilement parallélépipédique, par injection d'anhydride carbonique liquide sous pression au moyen de buses de détente à la sortie desquelles ce gaz liquéfié se transforme en neige carbonique, l'atmosphère interne de l'enceinte étant brassée par des ventilateurs, les buses d'injection étant disposées sur quatre rampes verticales réparties autour de l'empilement de plateaux et disposées suivant les quatre azotes verticales d'un parallélépopède imaginaire entourant l'empilement. The invention relates to a refrigeration enclosure intended to cool products, in particular food or cooked dishes, placed on trays superimposed with mutual intervals in a parallelepipedic stack, by injection of liquid carbon dioxide under pressure. by means of expansion nozzles at the outlet of which this liquefied gas is transformed into carbon dioxide snow, the internal atmosphere of the enclosure being stirred by fans, the injection nozzles being arranged on four vertical ramps distributed around the stack trays and arranged according to the four vertical nitrogen of an imaginary parallelepoped surrounding the stack.
L'invention a pour but d'améliorer la qualité, la rapidité et le rendement de réfrigération d'une enceinte de ce genre, ainsi que d'obtenir une meilleure uniformité du refroidissement infligé aux produits, notamment en faisant en sorte que le mélange de l'air de ventilation et des 3ets de neige carbonique s'effectue au voisinage immédiat des produits à refroidir. The object of the invention is to improve the quality, speed and efficiency of refrigeration of an enclosure of this kind, as well as to obtain better uniformity of the cooling inflicted on the products, in particular by ensuring that the mixture of the ventilation air and the 3ets of dry ice take place in the immediate vicinity of the products to be cooled.
A cet effet, l'enceinte selon l'invention est caractérisée par le fait qu'à son intérieur sont disposées, de part et d'autre de deux races latérales opposées de l'empilement, deux cloisons verticales offrant chacun une série de fentes horizontales situées respectivement en regard des intervalles séparant les plateaux superposés de l'empilement, les fentes d'une cloison assurant l'entrée et le guidage de l'air - mis en circulation par b ventilateurs - sous forme de nappes horizontales léchant la surface des produits à réfrigérer, tandis que les fentes de l'autre cloison assurent la sortie de cet air, et que les rampes verticales sont munies de séries de buses situées également en regard des intervalles des plateaux de l'empilement et disposées dans l'espace compris entre lesdites cloisons, près des extrémités des fentes de celles-ci, ces buses émettant directement vers les produits à refroidir des jets de gaz liquéfie plats, situés dans les mêmes plans horizorlaux que les nappes d'air de circulation. To this end, the enclosure according to the invention is characterized in that inside it are arranged, on either side of two opposite lateral races of the stack, two vertical partitions each offering a series of horizontal slots situated respectively opposite the intervals separating the superimposed trays of the stack, the slots of a partition ensuring the entry and the guiding of the air - circulated by b fans - in the form of horizontal layers licking the surface of the products to be refrigerated, while the slots in the other partition ensure the exit of this air, and the vertical ramps are provided with a series of nozzles also located opposite the intervals of the plates of the stack and arranged in the space between said partitions, near the ends of the slots in these, these nozzles emitting directly towards the products to be cooled, jets of flat liquefied gas, situated in the same horizontal planes as the air layers d e circulation.
La disposition selon l'invention améliore le rendement de l'enceinte, car l'air pulsé destiné à entratner les Jets est distribué et guidé avec précision par les fentes dans les régions utiles, savoir à la surface des produits à refroidir répartis sur les plateaux. L'air se trouve soufflé de manière privilégiée immédiatement au-dessus des produits, sans filets d'air inopérants tels que ceux qui iraient frapper, en l'absence de fentes de guidage, les bords de bacs contenant les produits. Ainsi, le débat de la neige carbonique sur ceux-ci s'effectue suivant une répartition optimale. The arrangement according to the invention improves the efficiency of the enclosure, since the pulsed air intended to drive the jets is distributed and guided with precision by the slots in the useful regions, namely on the surface of the products to be cooled distributed over the trays . The air is blown in a privileged manner immediately above the products, without ineffective air streams such as those which would strike, in the absence of guide slots, the edges of tanks containing the products. Thus, the debate of dry ice on them takes place according to an optimal distribution.
Dans une forme d'exécution préférée, pour favoriser l'homogénéité du refroidissement des produits, le sens de circulation de l'air dans l'empilement est, d'une manière connue en soi, périodiquement inversé, tandis que, pendant chaque période de fonctionnement, seules les rampes voisines de la cloison par les fentes de laquelle l'air pénètre entre les plateaux sont alimentées en anhydride carboniqe liquide.De cette manière, il n'y a pas de zones privilégiées de refroidissement, les parties de la surface des produits qui reçoivent le moins de neige carbonique dans une période étant en revanche celles qui en reçoivent le plus dans la période suivante. I1 apparatt alors que les fentes dg6haeune des cloisons assurent alternativement l'arrivée et la reprise de l'air pulsé circulant à travers l1empiieient. L'inversion du sens de circulation de l'air peut outre obtenue très simplement par inversion du sens de marche des ventilateurs.En pratique, le sens de circulation de l'air peut Titre changé au bout de périodes de temps voisines de 90 secondes
Autrement dit, l'air est soufflé à la surface des produits alternativement pendant 90 secondes dans un sens, puis pendans 90 secondes dans le sens opposé.In a preferred embodiment, to promote the homogeneity of the cooling of the products, the direction of air circulation in the stack is, in a manner known per se, periodically reversed, while, during each period of operation, only the ramps adjacent to the partition by the slots from which the air enters between the plates are supplied with liquid carbon dioxide. In this way, there are no preferred cooling zones, the parts of the surface of the products which receive the least carbon dioxide snow in one period, on the other hand, being those which receive the most in the following period. It appears then that the slots in the bulkheads of the partitions alternately ensure the arrival and the return of the pulsed air circulating through the empiieient. The reversal of the direction of air circulation can also be obtained very simply by reversing the direction of operation of the fans. In practice, the direction of air circulation can change title after periods of time close to 90 seconds.
In other words, the air is blown on the surface of the products alternately for 90 seconds in one direction, then for 90 seconds in the opposite direction.
Afin d'obtenir un refroidissement uniforme des produits sur toute la hauteur de l'empilement, il convient de moduler la largeur des tentes en fonction de la pression de l'air régnant en amont de chacune d'elles de manière à assurer des conditions d'écoulement de l'air
identiques à tous les étages de l'empilement. Les fentes
proches des ventilateurs seront donc plus étroites que
les fentes qui en sont éloignées. Cette mesure de compen-
sation assure un flux égal d'air à tous les étages.In order to obtain uniform cooling of the products over the entire height of the stack, the width of the tents should be adjusted as a function of the air pressure prevailing upstream of each one so as to ensure conditions of air flow
identical to all the stages of the stack. The slots
close to the fans will therefore be narrower than
the slots that are far from it. This compensatory measure
sation ensures an equal air flow on all floors.
Avantageusement, les cloisons précitées
encadrant l'empilement sont constituées pan les flancs
d'une tôle pliée en forme d'U et sont reliées par la
partie horizontale constituant le fond de cette tale
en U; les ventilateurs sont alors placés entre ledit
fend et la paroi de l'enceinte en regard. De préférence,
la t81e ferme dans l'enceinte un U renversé et les ventilateurs sont placés à la partie supérieure de
l'enceinte, au-demus du fond de la têle. En outre, il est
préférable que les bords en ferme d'U de la t81e soient en contact continu avec les parois verticales de
l'er einte en regard, et ses bords terminaux en contact
continu avec la paroi de l'enceimte en regard.La têle
délimite ainsi autour de l'empilement 'a canal en forme
d'U parfaitement défini; les ventilateurs sont dispesés
dans la partie médiane de ce canal et forcent l'air à
emprunter les branches dudit canal soit pour pénétrer
dans l'empilement, soit pour en ressortir, sans possibi lit de cheminements détournés qui amoindriraient le rendement de ventilation.Advantageously, the aforementioned partitions
framing the stack are formed pan the sides
of a sheet metal folded into a U shape and are connected by the
horizontal part constituting the bottom of this tale
in U; the fans are then placed between said
split and the wall of the enclosure opposite. Preferably,
the t81e closes an inverted U in the enclosure and the fans are placed at the top of
the enclosure, above the bottom of the sheet. In addition, it is
preferable that the firm edges of U of the t81e be in continuous contact with the vertical walls of
the opposite side, and its terminal edges in contact
continuous with the enclosure wall facing.
thus delimits around the stack with a shaped channel
of U perfectly defined; fans are available
in the middle part of this channel and force the air to
borrow the branches of the said channel either to penetrate
in the stack, either to come out of it, without the possibility of diverted routes which would reduce the ventilation efficiency.
La description qui va suivre, en regard des
dessins annexés à titre d'exemple non limiatif, permettra
de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique.The following description, next to the
drawings appended by way of nonlimiting example, will allow
to fully understand how the present invention can be put into practice.
La figure 1 représente mn perspective une
enceinte de réfrigération selon l'invention. Pour une
meilleure clarté, un seul plateau de l'empilement a été
représenté.Figure 1 shows my perspective a
refrigeration enclosure according to the invention. For a
better clarity, only one stacking tray was
represented.
La figure 2 représente une coupe verticale de
l'enceinte suivant la ligne II-II de la figure 3.Figure 2 shows a vertical section of
the enclosure along line II-II of FIG. 3.
La figure 3 représente une coupe horizontale
de l'enceinte suivant la ligne III-III de la figure 2.Figure 3 shows a horizontal section
of the enclosure along line III-III of Figure 2.
L'enceinte de réfrigération représentée est
parallélépipédique et comporte quatre parois verticales 1, 2, 3, 4, une paroi inférieure 18 et une paroi supérieure 7. La paroi antérieure 1 possède une ouverture d'accès obturable par une porte 5. Les parois et la porte de l'enceinte sont constituées par des panneaux thermiquement isolants. A l'intérieur de l'encainte peuvent être piacés des aliments 15 à réfrigérer, dans des bacs plats 16 portés par des plateaux 17 superposés avec espacements mutuels de manière à former un empilement 6 de irorme générale également parallélépipédique, séparé des parois de l'enceinte sur tout son pourtour par un espace libre.The refrigeration chamber shown is
parallelepiped and has four vertical walls 1, 2, 3, 4, a lower wall 18 and an upper wall 7. The front wall 1 has an access opening closable by a door 5. The walls and the door of the enclosure are constituted by thermally insulating panels. Inside the work may be spiked food 15 to be refrigerated, in flat trays 16 carried by trays 17 superimposed with mutual spacing so as to form a stack 6 of general uniform also parallelepiped, separated from the walls of the enclosure around its entire perimeter by a free space.
Aux quatre coins de l'enceinte sont disposées des rampes verticales 8, 9, 10, il alimentées en anhydride carbonique liquide sous pression et munies de buses 12 en nombre égal à celui des plateaux 17. Les buses 12 sont conçnes pour émettre chacune un jet horizontal plat en éventail et sont disposées sur les rampes de telle maniera que aes Jets présentent une direction moyenne orientée vers la région centrale des plateaux 17 et soient contenus dans des plans horizontaux respectifs situé immédiatement au-dessus de la surface des produits 15 à refroidir. At the four corners of the enclosure are arranged vertical ramps 8, 9, 10, it supplied with liquid carbon dioxide under pressure and provided with nozzles 12 in number equal to that of the plates 17. The nozzles 12 are designed to emit a jet each horizontal flat fan and are arranged on the ramps such that aes Jets have a medium direction oriented towards the central region of the plates 17 and are contained in respective horizontal planes located immediately above the surface of the products 15 to be cooled.
L'empilement 6 et coiffé d'une tôle 20 en forme d' renversé. Les branches de cette ttLe forment deux eloisons verticaies 22, 24 flanquant l'empilement, parallèles aux parois latérales 2, 4 de l'enceinte et faisant apparaître avec celles-ci des espaces intermédiaires 32, 34 respectifs. Les deux cloisons 22, 24 sont reliées par la partie supérieure horizontale 27 de la tôle 20 formant le fond de l'U. Un espace 37 est également ménagé entre le fond 27 et la paroi supérieure 7 de l1enceinte. The stack 6 and capped with a sheet 20 in the form of an inverted. The branches of this ttLe form two vertical partitions 22, 24 flanking the stack, parallel to the side walls 2, 4 of the enclosure and showing therewith intermediate spaces 32, 34 respectively. The two partitions 22, 24 are connected by the horizontal upper part 27 of the sheet 20 forming the bottom of the U. A space 37 is also provided between the bottom 27 and the upper wall 7 of the enclosure.
Dans l'espace 37 sont disposés des ventilateurs 13 capables de souffler de l'air horizontalement et parallèlement aux faces antérieure et postérieure 1 et 3 de l'enceinte, soit vers la paroi latérale 2, soit vers la paroi latéraie 4 suivant leur sens dotation. In space 37 are arranged fans 13 capable of blowing air horizontally and parallel to the front and rear faces 1 and 3 of the enclosure, either towards the side wall 2 or towards the side wall 4 according to their direction of supply. .
Lorsque l'air est soufflé par exemple vers la gauche (figure 2), il gagne l'espace 32, puis traverse la cloison 22 par d'étroites fentes 30 horizontales qu'offre celle-ci. Ces fentes ont sensiblement la même longueur que le bord contigu des plateaux 17; elles sont en nombre égal aux buses 12 de chaque rampe 8, 10 et sont situées aux mêmes niveaux que celles-ci.L'air sort des fentes 30 de la cloison 22 sous forme de nappes horizontales minces léchant la surface des produits 15 placés dans les bacs 16 de l'empilement 6 et entraînant les Jets plats èmis dans les mêmes plans, mais en direction croisée, par les buses 12 des rampes 8, 10 (les rampes 9 et 10 ne sont pas alimentées dans cette phase de fonctionnement), de sorte que la neige carbonique se dépose uniformément et sans pertes sur les produits 15. Fuis l'air quitte l'empilement 6 en traversant la cleisen de droite 24 par les fentes 30 de celis-ci, identiques et symétriques aux fentes 30 de la eloison 22. When the air is blown, for example to the left (FIG. 2), it gains space 32, then crosses the partition 22 by narrow horizontal slots 30 which the latter offers. These slots have substantially the same length as the contiguous edge of the plates 17; they are equal in number to the nozzles 12 of each ramp 8, 10 and are located at the same levels as these. The air comes out of the slots 30 of the partition 22 in the form of thin horizontal plies licking the surface of the products 15 placed in the tanks 16 of the stack 6 and driving the flat jets emitted in the same planes, but in a crossed direction, by the nozzles 12 of the ramps 8, 10 (the ramps 9 and 10 are not supplied in this operating phase), so that the carbon dioxide snow is deposited uniformly and without losses on the products 15. Leak the air leaving the stack 6 by crossing the right cleisen 24 through the slots 30 thereof, identical and symmetrical to the slots 30 of the eloison 22.
A la fin de la phase que l'en vient de décrire où l'air circule suivant les flèches tracées en traits continus sur la figure 2, le processus s'inverse par changement du sens de rotation des ventilateurs 13; dans cette nouvelle phase, l'air circule suivant les flèches tracées en tirets, pénétrant dans l'empilement 6 par les fentes 30 de la cloison de droite 2* pour coopérer avec les Jets des buses 12 des rampes 9 et 11 maintenant alimentées, alors que les rampes 8 et 10 ne le sont plus, et ressortant par les fentes 30 de la cloison de gauche 22. At the end of the phase just described where the air circulates according to the arrows drawn in solid lines in Figure 2, the process is reversed by changing the direction of rotation of the fans 13; in this new phase, the air circulates according to the arrows drawn in dashes, penetrating into the stack 6 through the slots 30 of the right-hand partition 2 * to cooperate with the jets of the nozzles 12 of the ramps 9 and 11 now supplied, then that the ramps 8 and 10 are no longer, and emerging through the slots 30 of the left-hand partition 22.
La largeur des fentes 30 va croissant de haut en bas de la tOle 20 peur compenser le fait que les fentes supérieures sont plus proches des ventilateurs 13 que les. The width of the slots 30 increases from top to bottom of the sheet 20 in order to compensate for the fact that the upper slots are closer to the fans 13 than the.
fentes inférieures et réaliser ainsi un débit d'air identique à tous les étages de l'empilement 6.lower slots and thus achieve an air flow identical to all the stages of the stack 6.
Les deux paires de rampes 8, 10 et 9, 11 reçoivent l'anhydride carbonique liquide par des conduites respectives 23 et 26 reliées à un réservoir d'alimentation (sous pression de 20 bans) via des électro-vannes qui, commandées en mOme temps qu'un dispositif déterminant le sens de rotation des ventilateurs 13, permettant le fonctionnement cyclique alterné de l'enceinte de réfrigération. Dans le présent exemple, le sens de circulation de l'air est inversé toutes les 90 secondes. The two pairs of ramps 8, 10 and 9, 11 receive the liquid carbon dioxide via respective pipes 23 and 26 connected to a supply tank (under pressure of 20 bans) via solenoid valves which, controlled at the same time that a device determining the direction of rotation of the fans 13, allowing the alternating cyclic operation of the refrigeration chamber. In the present example, the direction of air flow is reversed every 90 seconds.
Comme représenté, la tôle 20 pliée en U stétend vers le bas jusqu'à la paroi inférieure 18 de l'enceinte et vers l'avant et l'arrière Jusqu'à la paroi antérieure 1 et jusqu'à la paroi postérieure 3 de celle-ci, de manière à parfaitement délimiter les espaces 32, 34 et 37 et à empêcher l'air d'emprunter d'autres chemins que les voies de circulation décrites. As shown, the sheet 20 folded in a U extends down to the bottom wall 18 of the enclosure and forward and backward To the front wall 1 and to the rear wall 3 of that -this, so as to perfectly delimit spaces 32, 34 and 37 and to prevent air from using other paths than the circulation lanes described.
L'enceinte est pourvue à sa partie haute d'un évent 14 d'échappement de l'anhydride carbonique gazeux résultant de la sublimation de la neige carbonique et, à sa partie basse, une tubulure 19 d'évacuation de l'eau de condensation. The enclosure is provided at its upper part with a vent 14 for exhausting carbon dioxide gas resulting from the sublimation of the carbon dioxide snow and, at its lower part, a tube 19 for evacuating the condensation water. .
Sur les dessina, on a représenté des plateaux 17 fixes et solidarisés par leurs bords latéraux aux cloisons 22, 24 formées par la tôle 20. On peut aussi prévoir des plateaux faisant partie d'un chariot mobile monté sur roulettes et prenant place dans l'espace délimité par la tôle 20 en passant entre les rampes antérieures 8 et 9. Par ailleurs, les plateaux 17 peuvent être constitués soit par des plaques pleins, soit par des grilles. In the drawings, there are shown plates 17 fixed and secured by their lateral edges to the partitions 22, 24 formed by the sheet 20. It is also possible to provide plates forming part of a mobile carriage mounted on casters and taking place in the space delimited by the sheet 20 passing between the front ramps 8 and 9. Furthermore, the plates 17 can be constituted either by solid plates, or by grids.
Claims (8)
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