CH637757A5

CH637757A5 - Refrigeration enclosure

Info

Publication number: CH637757A5
Application number: CH563780A
Authority: CH
Inventors: Roland Ricat
Original assignee: Carboxyque Francaise
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1983-08-15
Also published as: FR2462673B1; FR2462673A1; BE884322A; DE3027397C2; IT1132004B; DE3027397A1; IT8023752A0

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 empilés avec intervalles mutuels, par injection, dans l'espace libre entourant l'empilement de plateaux et le séparant des parois internes de l'enceinte, d'un gaz liquéfié tel que de l'anhydride carbonique liquide sous pression au moyen de buses de détente à la sortie desquelles ce gaz liquéfié se transforme en neige, l'atmosphère interne de l'enceinte étant brassée par des ventilateurs. Bien entendu, les parois de l'enceinte sont . thermiquement isolantes. The invention relates to a refrigeration enclosure intended to cool products, in particular food or cooked dishes, placed on trays stacked with mutual intervals, by injection, in the free space surrounding the stack of trays and separating it from the internal walls of the enclosure, of a liquefied gas such as liquid carbon dioxide under pressure by means of expansion nozzles at the outlet of which this liquefied gas turns into snow, the internal atmosphere of the enclosure being stirred by fans. Of course, the walls of the enclosure are. thermally insulating.

Les enceintes de réfrigération connues de ce genre présentent l'inconvénient de refroidir inégalement des différentes parties de l'empilement de plateaux, de sorte que l'on constate, en fin d'opération, d'importants écarts de tempéra-s ture entre les produits suivant leur position dans l'empilement. The known refrigeration chambers of this kind have the drawback of unevenly cooling the different parts of the stack of trays, so that there are, at the end of the operation, significant differences in temperature between the products according to their position in the stack.

Pour améliorer les résultats obtenus, il est connu de disposer les buses d'injection sur quatre rampes verticales réparties autour de l'empilement de plateaux et disposés suivant les io quatres arêtes verticales d'un parallélépipède imaginaire entourant l'empilement. To improve the results obtained, it is known to arrange the injection nozzles on four vertical ramps distributed around the stack of trays and arranged along the io four vertical edges of an imaginary parallelepiped surrounding the stack.

Malgré ces améliorations, l'homogénéité de répartition de l'effet réfrigérant est encore loin d'être parfaite dans les dispositifs actuellement connus. Le but de la présente invention îs est d'améliorer encore cette homogénéité par rapport aux résultats que l'art antérieur permettait d'obtenir. Despite these improvements, the homogeneity of distribution of the cooling effect is still far from perfect in the devices currently known. The object of the present invention is to further improve this homogeneity compared to the results which the prior art made it possible to obtain.

Selon l'invention, ce but est atteint dans une enceinte de réfrigération répondant à la définition générique précédemment énoncée, par le fait que, les busés d'injection étant dis-20 posées sur quatre rampes verticales réparties autour de l'empilement de plateaux et disposées suivant les quatres arêtes verticales d'un parallélépipède imaginaire entourant l'empilement, ces rampes comprennent une première paire de rampes placées dans la région postérieure de l'empilement, 2s de part et d'autre de celui-ci, à l'arrière duquel se trouve les ventilateurs créant par aspiration un flux de gaz à travers l'empilement, les buses de cette paire de rampes étant dirigées vers l'avant de l'empilement, et en sens opposé au sens de circulation du flux de gaz à l'intérieur de l'empilement. 30 Les rampes de la deuxième paire sont de préférence placées dans la région antérieure de l'empilement, leurs buses respectives étant dirigées les unes vers les autres, les jets émis par celles-ci se rencontrant à mi-chemin de la distance séparant -ces deux rampes. According to the invention, this object is achieved in a refrigeration enclosure corresponding to the generic definition previously stated, by the fact that, the injection nozzles being placed on four vertical ramps distributed around the stack of trays and arranged along the four vertical edges of an imaginary parallelepiped surrounding the stack, these ramps comprise a first pair of ramps placed in the posterior region of the stack, 2s on either side of it, at the rear from which the fans are located creating by suction a gas flow through the stack, the nozzles of this pair of ramps being directed towards the front of the stack, and in the opposite direction to the direction of circulation of the gas flow at the inside the stack. The ramps of the second pair are preferably placed in the anterior region of the stack, their respective nozzles being directed towards each other, the jets emitted by them meeting halfway between the distance separating them two ramps.

35 On obtient ainsi un refroidissement très homogène des différentes parties de l'empilement et, par là, des produits à réfrigérer qu'il contient. L'abaissement de température peut alors s'effectuer très rapidement et avec une égale vitesse pour chacun des plateaux et sur toute là surface de celui-ci. 40 L'enceinte peut offrir, ainsi que l'empilement, la forme d'un parallélépipède; les rampes de la première paire sont alors voisines des arêtes verticales postérieures de l'empilement, leurs buses étant orientées parallèlement aux faces latérales de l'empilement, tandis que les rampes de la deuxième 45 paire sont voisines des arêtes verticales antérieurs de l'empilement, leurs buses étant orientées parallèlement à la face antérieure de l'empilement. L'enceinte peut même offrir, 35 There is thus obtained a very homogeneous cooling of the different parts of the stack and, thereby, of the products to be refrigerated that it contains. The lowering of temperature can then be carried out very quickly and with equal speed for each of the plates and on the entire surface thereof. 40 The enclosure may offer, as well as the stack, the shape of a parallelepiped; the ramps of the first pair are then close to the rear vertical edges of the stack, their nozzles being oriented parallel to the lateral faces of the stack, while the ramps of the second pair are close to the anterior vertical edges of the stack , their nozzles being oriented parallel to the front face of the stack. The speaker can even offer,

ainsi que l'empilement, la forme d'un parallélépipède allongé dont les faces latérales sont plus longues que les faces anté-50 rieure et postérieure. On obtient également dans ce cas une température uniforme de refroidissement des produits, qu'ils soient placés à l'arrière ou à l'avant de l'empilement. as well as the stack, the shape of an elongated parallelepiped whose lateral faces are longer than the front and rear faces. In this case, a uniform cooling temperature of the products is also obtained, whether they are placed at the rear or at the front of the stack.

De préférence, les buses émettent des jets dont la direction moyenne est horizontale. D'autre part, les buses de chaque 55 rampe sont avantageusement réparties régulièrement sur sa longueur, leur écartement étant le même pour les différentes rampes. Quant aux ventilateurs, ils peuvent former une batterie tapissant toute la surface de la paroi interne postérieure de l'enceinte. Preferably, the nozzles emit jets whose mean direction is horizontal. On the other hand, the nozzles of each ramp are advantageously distributed regularly over its length, their spacing being the same for the different ramps. As for the fans, they can form a battery covering the entire surface of the rear internal wall of the enclosure.

60 En remplaçant la porte dont est munie une enceinte selon l'invention par une plaque transparente, on peut observer une répartition très uniforme à tous les niveaux des particules solides de neige carbonique émanant des buses dans le volume de l'enceinte, ce qui est à l'origine de l'uniformité de 65 l'abaissement de la température des produits à tous les niveaux. Il s'agit là d'un résultat qui est la conséquence directe de la disposition et de l'orientation des buses et qui conduit à des inégalités de température très faibles, infé By replacing the door with which an enclosure according to the invention is provided with a transparent plate, one can observe a very uniform distribution at all levels of the solid particles of carbon dioxide snow emanating from the nozzles in the volume of the enclosure, which is at the origin of the uniformity of 65 the lowering of the temperature of the products at all levels. This is a result which is the direct consequence of the arrangement and orientation of the nozzles and which leads to very low temperature inequalities, infe

rieures à 5°C, alors que dans les enceintes analogues connues on constate des différences de température pouvant atteindre 10 à 15°C. lower than 5 ° C, while in known analogous chambers there are temperature differences of up to 10 to 15 ° C.

L'enceinte de réfrigération selon l'invention présente un deuxième avantage, à savoir la récupération de la totalité du froid contenu dans les particules de neige carbonique, ce qui conduit à une consommation minimale de CO2 par kg de produits à refroidir, c'est-à-dire à un rendement économique optimal. The refrigeration enclosure according to the invention has a second advantage, namely the recovery of all the cold contained in the dry ice particles, which leads to a minimum consumption of CO2 per kg of products to be cooled, that is that is, an optimal economic return.

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. The description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting example, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.

La figure l représente, en coupe par un plan horizontal, une enceinte de réfrigération selon l'invention. FIG. 1 represents, in section through a horizontal plane, a refrigeration enclosure according to the invention.

La figure 2 montre schématiquement, en perspective, a disposition des rampes et de leurs buses d'injection. Figure 2 shows schematically, in perspective, the arrangement of the ramps and their injection nozzles.

L'enceinte de réfrigération selon l'invention est parallélé-pipédique et comporte quatre parois verticales 1,2,3,4, une paroi inférieure et une paroi supérieure. 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'enceinte peuvent être placés des aliments à réfrigérer dans des bacs portés par des plateaux superposés avec espacements mutuels de manière à former un empilement 6 de forme générale également parallélépipédique, séparé des parois de l'enceinte sur tout son pourtour par un espace libre 7. Il est commode de placer cet empilement sur un chariot. The refrigeration chamber according to the invention is parallel-pipedic and has four vertical walls 1,2,3,4, a lower wall and an upper wall. 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 enclosure can be placed food to be refrigerated in trays carried by superimposed trays with mutual spacing so as to form a stack 6 of general shape also parallelepiped, separated from the walls of the enclosure around its entire periphery. by a free space 7. It is convenient to place this stack on a trolley.

Aux quatre coins de l'enceinte sont disposées des rampes verticales 8,9,10,11 alimentées en anhydride carbonique liquide sous pression et munies de buses 12 (dans le présent exemple, trois buses par rampe, equidistantes et situées à des niveaux identiques pour les quatre rampes) qui émettent des jets horizontaux de gaz liquéfié dans l'espace libre 7. Les buses des rampes 10,11 situées dans les angles de la paroi postérieure 3 sont dirigées vers la paroi antérieure 1 et les jets correspondants sont parallèles aux parois latérales 2,4. Les buses des rampes 8,9 situées dans les angles de la paroi antérieure 1, de part et d'autre de la porte 5, sont dirigées les unes vers les autres, parallèlement à cette dernière paroi. At the four corners of the enclosure are arranged vertical ramps 8, 9, 10, 11 supplied with liquid carbon dioxide under pressure and provided with nozzles 12 (in the present example, three nozzles per ramp, equidistant and situated at identical levels for the four ramps) which emit horizontal jets of liquefied gas in the free space 7. The nozzles of the ramps 10,11 located in the corners of the rear wall 3 are directed towards the front wall 1 and the corresponding jets are parallel to the walls 2.4. The nozzles of the ramps 8, 9 located in the corners of the front wall 1, on either side of the door 5, are directed towards one another, parallel to this latter wall.

Entre les rampes arrière 10,11 et la paroi postérieure 3 est disposée une batterie de six ventilateurs 13 disposés dans un plan parallèle à ladite paroi et répartis sur toute la surface de celle-ci. Ces ventilateurs créent par aspiration un important Between the rear ramps 10,11 and the rear wall 3 is disposed a battery of six fans 13 arranged in a plane parallel to said wall and distributed over the entire surface thereof. These fans create an important suction

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flux de circulation gazeuse 15 s'écoulant horizontalement à travers les plateaux superposés de l'empilement 6. gas circulation flow 15 horizontally flowing through the superimposed plates of the stack 6.

Lorsque l'enceinte est en fonctionnement, les buses 12 des rampes arrière 10 et 11 émettent dans les couloirs latéraux que forme l'espace 7 des jets d'anhydride carbonique liquide qui se transforme aussitôt, par l'effet de la détente, en neige carbonique. Ces jets, dirigés vers l'avant, se rabattent le long de l'ensemble 6 à réfrigérer en une multitude de courants, indiqués schématiquement sur la figure 1, se dirigeant vers l'arrière sous l'effet du flux 15 engendré par les ventilateurs 13 et léchant les plateaux de l'empilement 6. Quant aux jets émis par les buses 12 des rampes avant 8 et 9 dans la partie antérieure de l'espace 7, ils se rencontrent à mi-chemin entre lesdites rampes et sont déviés vers l'arrière, sous l'effet du flux 15 précité à travers les plateaux de l'empilement 6. Il en résulte une répartition très homogène des particules de neige carbonique dans tout le volume intérieur de l'enceinte, ce qui procure une excellente uniformité de l'abaissement de température des aliments à réfrigérer dans toutes les parties de l'empilement 6, ainsi qu'une exploitation optimale du froid apporté par la neige carbonique, d'où une consommation réduite d'agent réfrigérant. When the enclosure is in operation, the nozzles 12 of the rear ramps 10 and 11 emit in the lateral corridors formed by the space 7 of the jets of liquid carbon dioxide which is immediately transformed into snow carbonic. These jets, directed towards the front, fold down along the assembly 6 to be refrigerated in a multitude of currents, indicated diagrammatically in FIG. 1, moving towards the rear under the effect of the flow 15 generated by the fans 13 and licking the plates of the stack 6. As for the jets emitted by the nozzles 12 of the front ramps 8 and 9 in the front part of the space 7, they meet halfway between said ramps and are deflected towards the rear, under the effect of the aforementioned flow 15 through the plates of the stack 6. This results in a very homogeneous distribution of the particles of dry ice throughout the interior volume of the enclosure, which provides excellent uniformity of lowering the temperature of the food to be refrigerated in all parts of the stack 6, as well as optimal use of the cold brought by the carbon dioxide snow, hence a reduced consumption of refrigerant.

Les circuits de circulation du gaz dans l'enceinte se referment le long des parois latérales 2,4 de celle-ci. Les gaz résiduels s'échappent dans l'atmosphère par une cheminée 14 traversant la paroi supérieure de l'enceinte. The gas circulation circuits in the enclosure close along the side walls 2,4 thereof. The residual gases escape into the atmosphere through a chimney 14 passing through the upper wall of the enclosure.

Au cours d'un essai effectué à titre expérimental, une telle enceinte a permis d'abaisser la température de 320 litres d'eau, répartis dans 51 bacs disposés par couches de 3 sur 17 plateaux empilés, de 74°C à 5°C avec des écarts inférieurs à 5°C entre les différents bacs, en un temps de 50 minutes et avec une consommation de 211 kg d'anhydride carbonique. During an experimental test, such an enclosure made it possible to lower the temperature by 320 liters of water, distributed in 51 tanks arranged in layers of 3 out of 17 stacked trays, from 74 ° C to 5 ° C with differences of less than 5 ° C between the different tanks, in a time of 50 minutes and with a consumption of 211 kg of carbon dioxide.

D'une manière générale, l'abaissement de température dépend du temps d'injection d'anhydride carbonique liquide. C'est ainsi que les aliments placés sur les plateaux peuvent être simplement réfrigérés, par exemple à 5°C, ou surgelés à -20°C en prolongeant pendant un temps suffisant l'admission de gaz liquéfié. In general, the lowering of temperature depends on the time of injection of liquid carbon dioxide. Thus the food placed on the trays can be simply refrigerated, for example at 5 ° C, or frozen at -20 ° C by prolonging for a sufficient time the admission of liquefied gas.

A titre d'exemple pratique, une enceinte selon l'invention peut présenter des dimensions intérieures égales à 945 mm en largeur, 1600 mm en longueur et 1880 mm en hauteur. Ces dimensions permettent de placer trois bacs «gastronormes» par niveau dans l'empilement 6. Une telle enceinte peut être munie de six ventilateurs débitant chacun 4100 mVh, ce qui assure un brassage intense de l'atmosphère intérieure de l'enceinte. As a practical example, an enclosure according to the invention may have internal dimensions equal to 945 mm in width, 1600 mm in length and 1880 mm in height. These dimensions make it possible to place three “gastronorm” tanks per level in the stack 6. Such an enclosure can be provided with six fans each delivering 4100 mVh, which ensures intense mixing of the interior atmosphere of the enclosure.

3 3

5 5

10 10

15 15

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25 25

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1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Refrigeration chamber intended to cool products, in particular food or cooked dishes, placed on trays stacked with mutual intervals, by injection, in the free space surrounding the stack of trays and separating it from the internal walls of the enclosure, of a liquefied gas under pressure by means of expansion nozzles at the outlet of which this liquefied gas turns into snow, the internal atmosphere of the enclosure being stirred by fans, the nozzles injection being arranged on four vertical ramps distributed around the stack of trays and arranged along the four vertical edges of an imaginary parallelepiped surrounding the stack, characterized in that the ramps (8,9,10,11) include a first pair of ramps (10,11) placed in the rear region of the stack (6), on either side of it, at the rear of which are the fans (13) creating by suction a flow gas (15) through the stack (6), and that the nozzles (12) of this pair of ramps are directed towards the front of the stack (6), and in the opposite direction to the direction of flow of the gas flow (15) inside the stack (6).

2. Enclosure according to claim 1, characterized in that the ramps (8,9) of the second pair are placed in the anterior region of the stack (6), and that their respective nozzles (12) are directed one towards the others, the jets emitted by them meeting halfway between the distance separating these two ramps (8,9).

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3. Enclosure according to claim 2, characterized in that it offers, as well as the stack (6), the shape of a parallelepiped, that the ramps (10,11) of the first pair are close to the vertical edges posterior of the stack (6), their nozzles (12) being oriented parallel to the lateral faces of the stack (6), and that the ramps (8, 9) beyond the second pair are close to the anterior vertical edges of the stack (6), their nozzles (12) being oriented parallel to the front face of the stack (6).

4. Enclosure according to claim 3, characterized in that it offers, as well as the stack (6), the shape of an elongated parallelepiped whose lateral faces are longer than the front and rear faces.

5. Enclosure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the nozzles (12) emit jets whose mean direction is horizontal.

6. Enclosure according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzles (12) of each ramp

(8,9,10,11) are distributed regularly over its length, their spacing being the same for the different ramps.

7. Enclosure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fans (13) form a battery covering the entire surface of the rear internal wall (3) of the enclosure.

8. Enclosure according to one of claims 1 to 7, characterized in that the said liquefied gas is liquid carbon dioxide.