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INSTALLATION FRIGORIFIQUE ET/OU DE CONGELATION
L'invention concerne une installation frigorifique et/ou de congélation, comportant un caisson thermiquement isolé et un dispositif de réception de produits disposé dans son espace intérieur sur un cadre porteur fixe, pour des aliments à refroidir et/ou à congeler, le caisson étant constitué d'éléments supérieurs et d'éléments inférieurs en coquille, qui sont approximativement des demi-coquilles qui peuvent d'une part être rapprochées dans une position de travail par des dispositifs de levage, en formant l'espace intérieur en forme de tunnel, et peuvent être d'autre part écartées dans une position de nettoyage, et dont les éléments en coquille sont constitués d'un matériau thermiquement isolant qui est entouré de tous côtés par des parois en tôle d'acier inoxydable.
Un tel dispositif frigorifique est connu par US-48 03 851. Celui-ci est constitué d'un tunnel dont la coquille supérieure est disposée fixe sur un cadre, et dont la coquille inférieure peut être abaissée. Les deux coquilles sont constituées d'une enveloppe mince en tôle d'acier remplie d'une mousse isolante, mais ne sont pas mises sous vide. Comme l'isolation thermique de telles coquilles n'est que limitée une autre paroi intérieure, qui porte des parois latérales inclinables et des moyens spéciaux d'étanchéité vis-à-vis de la coquille supérieure, est installée dans la coquille inférieure, à titre de protection contre un givrage et contre une adhérence de ces coquilles entre elles par leur surface d'étanchéité. Cela est relativement coûteux et laisse entre la coquille inférieure et la paroi intérieure un espace mort difficile à nettoyer.
Une telle installation frigorifiques et/ou de congélation doit pourtant être complètement nettoyée à des intervalles réguliers, pour des raisons d'hygiène
On connaît en outre par DE 39 14 098 C2 et DE 23 48 203 C2 des dispositifs frigorifiques qui présentent des portes ou clapets inclinables disposés latéralement sur le caisson, ou un couvercle amovible, ce qui ne permet
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cependant qu'un accès limité à l'espace intérieur du caisson à nettoyer et aux composants qui s'y trouvent. Dans le dernier document mentionné, on prévoit de plus la possibilité d'abaisser de manière motorisée la coquille isolante inférieure.
La division des coquilles supérieures ou inférieures pose des problèmes de givrage sur les joints de séparation parce que l'isolation, qui est prévue uniquement avec des matériaux isolants, n'apporte qu'une isolation thermique limitée. Le démontage et le nettoyage d'une telle installation frigorifique et/ou de congélation demande beaucoup de temps et est compliqué. Un nettoyage d'endroits difficilement accessibles n'est souvent qu'insuffisant, ou tout simplement impossible.
L'objet de l'invention est de créer une installation frigorifique et/ou de congélation qui peut être nettoyée de manière simple, sans effort et rapidement.
Selon l'invention, cet objet est atteint en ce que le matériau thermiquement isolant est constitué d'un empilement de tissu en fibres de verre feuilleté ou similaire servant de matériau de support, que les parois en tôle d'acier inoxydable entourent de manière étanche au vide, et que les espaces fermés et remplis du matériau de support sont mis sous vide, et en ce que chacune des deux demi-coquilles peut être ajustée en hauteur au moyen du dispositif de levage, de sorte qu'elles peuvent chacune être dégagées d'un joint d'étanchéité horizontal de faible conductivité thermique et qu'elles peuvent être replacées de manière étanche sur celui-ci, qui est porté par le cadre porteur.
Lorsque l'installation frigorifique et/ou de congélation selon l'invention fonctionne, on peut répondre de manière simple à toutes les spécifications d'hygiène concernant les produits alimentaires.
Dans le mode de réalisation avantageux de l'installation frigorifique et/ou de congélation, le caisson de l'installation frigorifique et/ou de congélation est constitué de plaques ou coquilles à double paroi dont
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les parois sont fermées de manière étanche de tous côtés pour former un corps creux, tandis que l'espace creux ainsi délimité est mis sous vide et rempli d'un matériau d'isolation thermique et de support. Par rapport aux installations connues dans lesquelles le caisson à double paroi est rempli de mousse de polyuréthane, on obtient ainsi une isolation thermique particulièrement bonne, pour une épaisseur de paroi réduite des parois du caisson. L'épaisseur de paroi peut ainsi être réduite à 40-60 mm, à partir des valeurs habituelles de 100-150 mm.
Pour atteindre la température frigorifique souhaitée dans l'espace intérieur de l'installation, on injecte de manière connue dans celle-ci un fluide frigorifique, tel que du C02 ou du N2 liquéfié. Au lieu de l'injection d'un fluide frigorifique, il est également possible de réduire la température dans l'espace intérieur par la technique classique du refroidissement par compresseur.
Dans les deux cas, l'utilisation de caissons à double paroi mis sous vide permet de réduire nettement les pertes thermiques par rapport aux installations frigorifique et/ou de réfrigération connues.
Un caisson à double paroi en tôle d'acier inoxydable, qui est mis sous vide en vue de l'isolation thermique et est rempli d'un matériau d'isolation thermique et de support, par exemple un empilement de tissu de fibres de verre feuilleté, peut être démonté en ses composants et recyclé de manière non polluante plus facilement qu'un caisson rempli de mousse de PU.
L'installation frigorifique et/ou de congélation est construite de manière modulaire et présente plusieurs zones frigorifique et/ou de congélation disposées de manière juxtaposée, ainsi qu'un sas d'entrée et un sas de sortie.
Les zones de congélation sont chacune constituées de parties de caisson constituées d'éléments en demi-coquille en forme de tunnel, à travers lesquels le produit à congeler est transporté du sas d'entrée au sas de sortie, ou transporté en circuit fermé, par une bande transporteuse
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ou par plusieurs bandes transporteuses disposées l'une audessus de l'autre dans le sens vertical. Dans la position de nettoyage, les éléments en demi-coquille de région voisine sont écartés, de sorte que les parois frontales des sections en caisson, qui se raccordent sinon l'une à l'autre de manière étanche, deviennent également accessibles pour le nettoyage.
Un exemple de réalisation préféré d'un congélateur linéaire ou tunnel est représenté dans les dessins et est décrit plus en détail ci-dessous. Dans ces dessins :
La figure 1 représente une coupe transversale à travers une installation de congélation,
La figure 2 représente une coupe longitudinale verticale de l'installation de congélation construite de manière modulaire, dans la position de travail,
La figure 3 représente une coupe longitudinale verticale de l'installation de congélation construite de manière modulaire, dans une première position de nettoyage, et
La figure 3A représente une coupe longitudinale verticale d'une installation de congélation construite de manière modulaire, dans laquelle des dispositifs de levage sont associés à chaque section en caisson.
Ainsi que le montre la figure 2, l'installation de congélation est construite de manière modulaire.
L'installation de congélation est constituée de plusieurs sections de caisson (10) qui sont disposées l'une derrière l'autre. Les sections de caisson (10) entourent l'espace intérieur (11) de l'installation de congélation dans laquelle le produit à congeler est placé pour être refroidi.
Pour le transport du produit à congeler depuis une région d'introduction (12) non représentée plus en détail et réalisée de manière connue sous la forme de sas, jusqu'à une région de sortie (13) configurée de manière correspondante, de l'installation de congélation, celle-ci présente une courroie transporteuse (14) s'étendant dans la
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direction longitudinale de l'installation de congélation et qui est renvoyée à ses extrémités en tournant autour de rouleaux de transport (15) menés. La courroie transporteuse (14) est constituée de manière connue, par exemple d'un treillis en fil d'acier inoxydable ou d'un treillis en matière synthétique, et les rouleaux de transport (15) sont dotés à leurs extrémités de paliers en matière synthétique résistant aux basses températures (non représentés).
Dans un autre mode de réalisation, l'installation de congélation est équipée de manière connue de rouleaux de transport (15) disposés en couches superposées, de sorte que le produit à congeler est retourné pendant l'opération de congélation.
Ainsi qu'on peut le voir particulièrement bien à la figure 1, la section de caisson (10) est constituée de demi-coquilles séparables, à savoir un élément supérieur en coquille (16) et un élément inférieur en coquille (17).
L'élément supérieur en coquille (16) et l'élément inférieur en coquille (17) sont chacun réalisés sous la forme d'un corps creux en tôle d'acier inoxydable, à l'intérieur duquel un vide est créé. Pour créer ce vide, on utilise une pompe à vide non représentée. La résistance des demicoquilles est conférée par exemple par un empilement de couches de tissu en fibres de verre (40) feuilleté, qui aide l'enveloppe en tôle relativement mince à résister aux forces de la pression de l'air extérieur.
L'élément supérieur en coquille (16) et l'élément inférieur en coquille (17) présentent chacun des parois frontales (18,19) opposées, debout, garnies de joints d'étanchéité en matière synthétique. L'élément supérieur en coquille (16) et l'élément inférieur en coquille (17) présentent des parois extérieures (20,21) en tôle d'acier inoxydable, s'étendant dans la direction longitudinale de l'installation de congélation, et des parois intérieures (22,23) en tôle d'acier inoxydable s'étendant parallèlement aux parois extérieures (20,21).
Les parois (20,21 ; 22,23) présentent chaque fois entre elles une
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section horizontale servant de paroi d'étanchéité (24,25), par laquelle les éléments de coquille (16,17) viennent se placer sur un joint d'étanchéité horizontal (26) qui est porté par le châssis de base (32). Les joints d'étanchéité (26) sont de préférence fabriqués en profilés de matière synthétique.
Les parois des éléments de coquille (16,17), c'est-àdire les parois frontales (18,19), les parois extérieures (20,21), les parois d'étanchéité (24,25) et les parois intérieures (22,23), sont constituées d'une mince tôle d'acier inoxydable, et l'espace intérieur qu'elles délimite est mis sous vide, et par exemple rempli de couches de tissu de fibres de verre. Pour une épaisseur totale de paroi d'environ 40 à 60 mm, les demi-coquilles présentent une stabilité de forme élevée pour une isolation thermique très élevée.
Les bords longitudinaux des parties de paroi sont de préférence arrondis ou chanfreinés, ce qui augmente la solidité du caisson.
Pour atteindre la température de refroidissement désirée dans l'espace intérieur de l'installation de congélation, un fluide réfrigérant est amené dans l'espace intérieur (11) par les côtés frontaux de l'installation de congélation. Du C02 ou du N2 froids, liquéfiés, sont ainsi projetés sur les produits alimentaires à refroidir ou à congeler, le fluide réfrigérant liquide se vaporisant en extrayant de la chaleur des produits alimentaires, de sorte que la température du produit alimentaire est abaissée de la manière voulue en dessous de la température d'entrée. Des ventilateurs (27) disposés de manière connue dans la région supérieure de l'espace intérieur (11) servent à distribuer le fluide réfrigérant vaporisé dans l'espace intérieur (11).
Ces ventilateurs sont reliés par un arbre (28) à un moteur électrique (29) disposé à l'extérieur sur l'élément supérieur en coquille (16). Dans la région d'introduction (12) est prévu un autre entraînement électrique, qui sert à l'aspiration du fluide réfrigérant
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vaporisé (non représenté).
Pour la commande et la surveillance de l'installation de congélation, une armoire de commande est installée sur le côté de celle-ci, et présente les éléments de commutation pour le contrôle de la température et la commande de l'entraînement, de l'aspiration et de la circulation du fluide réfrigérant dans l'espace intérieur (11).
Les demi-coquilles (16,17) sont disposées de manière à pouvoir être déplacée dans le sens vertical. A cet effet, des organes de levage, par exemple des tiges filetées verticales (30), dotées chacune d'un entraînement (31) de tige filetée sont prévues de part et d'autre sur les côtés longitudinaux. Les tiges filetées (30) sont montées à rotation dans un cadre porteur (32) qui s'étend en dessous des éléments de caisson (10) placés bout-à-bout, et qui porte le sas d'entrée (12), le sas de sortie (13), le joint d'étanchéité (26) et le dispositif de transport (14,15).
Deux écrous filetés (33) sont installés sur chaque tige filetée (30), sont reliés à un des éléments en coquille (16,17) et présentent un filet droit ou gauche de sorte que, par rotation des tiges filetées (30), les deux demi-coquilles (16,17) se déplacent dans des sens opposés.
Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, dans la position de travail de l'installation de congélation, les sections de caisson (10) sont disposées avec les parois frontales (18,19) l'une contre l'autre. Les sections horizontales (24,25) des parois intérieures (22,23) reposent chacune sur les joints d'étanchéité (26).
Le produit à réfrigérer est déposé sur la courroie transporteuse (14) dans la région d'entrée (12), et est ensuite transporté dans l'espace intérieur (11) de l'installation de congélation. Là, il est refroidi à une température définie prédéterminée, et transporté dans la région de sortie (13), dans laquelle il peut être enlevé de l'installation de congélation. Les sas ne sont pas représentés.
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Pour pouvoir nettoyer l'installation de congélation, les éléments en coquille (16,17) du caisson peuvent être écartés l'un de l'autre dans une position de nettoyage. A cet effet, les éléments en coquille (16,17) sont écartés l'un de l'autre par actionnement des tiges filetées (30).
Dans la position de nettoyage, voir figure 3, les éléments en coquille (16,17) sont écartés l'un de l'autre par actionnement synchrone des tiges filetées (30), symétriquement et parallèlement au plan de la bande transporteuse. Les éléments en coquille (16,17) d'une première cellule de congélation (10) présentent, par rapport à un plan longitudinal (34), un autre écart que celui des éléments en coquille (16,17) de la seconde cellule de congélation (10) voisine par rapport à ce même plan longitudinal (34). Ainsi que le montre la figure 3, le décalage spatial des éléments en coquille (16,17) voisins permet de libérer de plus grandes régions des parois frontales (18,19).
Celles-ci peuvent être nettoyées sans difficulté en même temps que les parois intérieures (22, 23), les parois d'étanchéité (24,25), la courroie transporteuse (14) ainsi que le joint d'étanchéité (26).
Pour pouvoir atteindre la position décalée d'éléments en demi-coquille voisins (16,16A ; 17,17A), les demicoquilles inférieures (17), sur lesquelles sont disposés les systèmes de levage (30), présentent chacune, dans la région d'extrémité frontale de la paroi extérieure (21), des dispositifs d'entraînement (35). Ceux-ci sont tournés en direction de la demi-coquille inférieure voisine (17A), la saisissent par dessous et la portent dans la position de travail. Lorsque l'on abaisse les demi-coquilles inférieures (17), les demi-coquilles inférieures (17A) s'appuient sur des butées fixes (36) au sol avant que les demi-coquilles (17) aient atteint la position finale, grâce à quoi les faces frontales (19), avec leurs joints d'étanchéité, sont libérées.
De manière correspondante, les demi-coquilles supérieures (16A) qui ne présentent pas de système de
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levage direct, présentent de part et d'autre des dispositifs d'entraînement (37) qui, sur des ailes verticales (38) portent des butées (39) qui trouvent un appui d'entraînement décalé au moins de l'épaisseur de la paroi, sur les parois extérieures (20) des demi-coquilles supérieures (16) reliées aux systèmes de levage (30). De cette manière, seul un élément de tunnel sur deux nécessite des systèmes de levage, et les parois frontales (18,19) des demi-coquilles (16,17 ; 16A, 17A) sont libérées dans la position ouverte. L'espace intérieur (11) est entièrement libéré.
Dans une seconde position de nettoyage (non représentée), les demi-coquilles (16,17 ; 16A, 17A) sont déplacées dans une position inclinée par rapport au plan de la bande transporteuse.
Les surfaces frontales (18,19) sont de préférence garnies de joints d'étanchéité profilés en polyamide (41), de sorte qu'il est facile de les séparer et qu'elles sont bien étanches, et qu'elles empêchent un dégagement du fluide réfrigérant vaporisé.
De manière avantageuse, aucune vis de fixation, aucun rivet ou similaire, qui dans certaines circonstances forment un pont thermique, ne sont nécessaires entre les pièces de l'enveloppe.
Comme l'épaisseur de la paroi de tôle peut être faible, il ne se produit qu'un transfert thermique extrêmement réduit aux bords frontaux et d'étanchéité, de sorte que la température de fonctionnement peut atteindre- 150 C à l'intérieur.
Les butées au sol (36) présentent de préférence des galets qui reposent dans des creux de centrage, de sorte que l'élément inférieur en coquille (17A) peut être déplacé et être enlevé dans la direction transversale.
Dans la position de nettoyage, les parois d'étanchéité (24,25) sont écartées d'environ 500 mm. Cela crée un espace suffisant pour le nettoyage de l'espace intérieur (11).
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Les conduites d'alimentation de gaz réfrigérant (50) sont de manière avantageuse amenées dans l'espace intérieur (11) du caisson à travers les joints d'étanchéité (26) situés sur le cadre porteur (32) fixe, et dans l'espace intérieur (11) elles sont alors intégrées dans le dispositif de réception de produits (14). Ainsi, les demicoquilles (16,17 ; 16A, 17A) du caisson peuvent sans problème être déplacées dans la position de nettoyage, sans un entraînement compliqué des conduites d'alimentation de gaz réfrigérant (50). Des conduites flexibles et coûteuses d'alimentation de gaz réfrigérant ne sont pas nécessaires.
La configuration légère, à forte isolation thermique et à paroi relativement mince des parties de caisson en forme de plaque et en particulier en forme de coquille, en une enveloppe mince en tôle d'acier inoxydable, mise sous vide, comportant un empilement de support en couches de tissu de fibres de verre, peut avantageusement être également utilisée pour d'autres installations de congélation, telles que par exemple des réfrigérateurs à étages, des réfrigérateurs à bande hélicoïdale et des réfrigérateurs en armoire.