LU83892A1

LU83892A1 - IMPROVED REFRIGERATION CHAMBER

Info

Publication number: LU83892A1
Application number: LU83892A
Authority: LU
Inventors: R Ricat
Original assignee: Carboxyque Francaise
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1982-06-30
Also published as: IT1149404B; BE891613A; FR2498429A1; NL177346C; IT8219006A0; NL177346B; NL8200178A; DE3152003A1

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 5 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 10 buses d’injection étant disposées sur quatre rampes verticales réparties autour de l’empilement de plateaux et disposées suivant les quatre arêtes verticales d’un parallélépipède imaginaire entourant l’empilement* L’invention a pour bat d’améliorer la qualité, 15 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 jets de neige carbonique s’effectue au voisinage immédiat des i 20 produits à refroidir.: The invention relates to a refrigeration chamber intended to cool products, in particular food or cooked dishes, placed on trays superimposed with mutual intervals 5 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 10 injection nozzles 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 * The invention has the task of improving the quality, the speed and the cooling efficiency of an enclosure of this kind, as well as obtaining a better uniformity of the cooling inflicted on the products, in particular by ensuring that the mixture of ventilation air and jets s of dry ice occurs in the immediate vicinity of the i 20 products to be cooled.

Ä cet effet, l’enceinte selon l’invention est caractérisée par le fait qu’à son intérieur sont disposées, de part et d’autre de doux faces latérales opposées de i’empilement- , deux cloisons verticales 25 offrant chacune une série de fentes horizontales situées respectivement en regard de* intervalle» séparant les plateaux superposés de l’empilement, les fentes d’une cloison assurant l’entré© et le guidage de l’air - mis en circulation par les ventilateurs - sous forme de 50 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 ver- ticales sont munies de séries de buses situées également en regard des intervalles des plateaux de l’empilement 55 et disposée* dans l’csoace compris entre lesdites cloisons, r-r.%8 des extrémités des fentea de celles-ci, ces buse» émettant directement vers les produits ^refroidir des jets de gaz liquéfié plats, situés dans 1β4 mêmes plans horizon»ux que les nappes d’air de circulation* β 2For this purpose, the enclosure according to the invention is characterized in that inside it are arranged, on either side of soft opposite lateral faces of the stack, two vertical partitions 25 each offering a series of horizontal slits located respectively opposite "interval" separating the superimposed trays of the stack, the slits of a partition ensuring the entry © and the guiding of the air - circulated by the fans - in the form of 50 layers horizontal.licking the surface of the products to be refrigerated, while the slots in the other partition ensure the exit of this air, and that the vertical ramps are provided with a series of nozzles also located opposite the intervals of the shelves of the stack 55 and disposed * in the space between said partitions, rr.% 8 of the ends of the fentea thereof, these nozzles "emitting directly towards the products ^ cooling jets of flat liquefied gas, located in 1β4 same horizontal planes »Ux that the s circulating air layers * β 2

TT

Ια disposition selon 1* invention améliore le rendement de l’enceinte, car l’air pulsé destiné h entraîner les jets est distribué et guidé avec précision par les fentes dans les régions utiles, savoir à la surface 5 des produits à refroidir répartis sur les plateaux* I»*air se trouve soufflé de manière privilégiée immédiatement au-dessus des produits, sans filets d’air inopérants tel» que ceux qui iraient frapper, en l’absence de fente» de guidage, les bords de bac3 contenant les produits* Ainsi, 10 le dépât de la neige carbonique sur ceux-ci s’effectue suivant me répartition optimale.Dispositionα arrangement according to 1 * invention improves the efficiency of the enclosure, because 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 5 of the products to be cooled distributed over the trays * I "* 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 a guide slot, the edges of tray 3 containing the products * Thus, 10 the damage of the dry ice on them is carried out according to the optimal distribution.

San» 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 15 manière cornue 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 carbonique liquide. De cette manière, il »V a f 20 pas de zones privilégiées de refroidissement, les partie» 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 lé période suivante. Il apparaît , alors que Iss fontes dq&iaeuae des cloisons assurent 25 alternativement l’arrivée et la reprise de l’-air pulsé circulant à travers l'empilement. l’inversion du sens de circulation de i’air peut être obtenue très simplement par inversion du sens de marche des ventilateurs* En pratique, le sens de circulation de l’air peut être 50 changé au bout de périodes de temps voisines de $0 secondes Autrement dit, l’air est soufflé à la surface des produits alternativement pendant 90 secondes dans un. sens, puis pendant 90 seconde» dans le sens opposé.In a preferred embodiment, in order to promote homogeneity in the cooling of the products, the direction of circulation of the air in the stack is, in a horned manner per se, periodically reversed, while, during each period of operation, only the ramps adjacent to the partition through 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 dry ice in one period, on the other hand, those which receive the most in the following period. It appears, while Iss fonts dq & iaeuae of the partitions 25 ensure alternately the arrival and the resumption of the forced air circulating through the stack. reversing the direction of air circulation can be obtained very simply by reversing the direction of operation of the fans * In practice, the direction of air circulation can be changed after periods of time close to $ 0 seconds In other words, air is blown on the surface of the products alternately for 90 seconds in one. sense, then for 90 seconds "in the opposite direction.

Afin d’obtenir un refroidissement uniforme des 55 produit» sur toute l& hauteur de l’empilement, il convient de moduler la largeur des fentes en fonction de la pression de l’air régnant en amont de chacune d’elles de manière A assurer des conditions d’écoulement de l’air 3 identiques à tous les étages de l’empilement. Les fentes proches des ventilateurs seront dons plus étroites que les fentes qui en sont éloignées* Cette mesure de oompea*· sation assurer, un flux égal d’air à tous les étages, 5 Avantageusement, les cloisons précitées encadrant. 1’empilement sont constituées parles flânes d’une tôle pliée en forme d’tf et sont reliées par la partie horizontale constituant le fond de cette tôle en ifî les ventilateurs sont alors placés entre ledit 10 fond et la paroi de X1enceinte en regard. De préférence, la tôle forme dans X’enceins* un 0 renversé et les ventilateurs sont placés à, la partie supérieure de 1*enceinte, au-dessaa du fond de, la tôle, En outre, il est préférable que les bords en forme d’U de la tôle soient 15 en contact continu avec les parois verticales de l’enceinte en regard, et ses bords terminaux en contact continu avec la paroi de l’enceinte en regard, La tôle délimite ainsi autour de l’empilement un canal ea forme d’if parfaitement défini} les ventilateurs sont disposés s 20 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 possiM-lité de cheminements détournés qui amoindriraient le rendement de vent&ation.In order to obtain uniform cooling of the 55 products over the entire height of the stack, the width of the slots should be adjusted as a function of the air pressure prevailing upstream of each of them so as to ensure air flow conditions 3 identical to all the stages of the stack. The slots close to the fans will therefore be narrower than the slots which are distant from them. * This measure of compression * ensures an equal flow of air on all the floors. 5 Advantageously, the aforementioned partitions framing. The stack consists of the flanges of a sheet folded in the shape of a tf and are connected by the horizontal part constituting the bottom of this sheet in if the fans are then placed between said bottom and the wall of the facing enclosure. Preferably, the sheet forms in X'encesins * an inverted 0 and the fans are placed at, the upper part of the enclosure, above the bottom of the sheet, In addition, it is preferable that the edges in shape U of the sheet are in continuous contact with the vertical walls of the facing enclosure, and its end edges in continuous contact with the wall of the facing enclosure, The sheet thus delimits around the stack a channel ea perfectly defined yew shape} the fans are arranged s 20 in the middle part of this channel and force the air to borrow the branches of said channel either to penetrate into the stack, or to come out of it, without the possibility of diverted paths which would reduce the wind & ation efficiency.

25 La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d’exemple non Ximhatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique.The description which follows, with reference to the drawings appended as a non-illustrative example, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.

La figure 1 représente en perspective une 50 enceinte de réfrigération selon l’invention, four une meilleur© olarfcé, un seul plateau de l’empilement a été représenté,FIG. 1 shows in perspective a 50 refrigeration enclosure according to the invention, a better © olarfcé oven, a single tray of the stack has been shown

La figure 2 représente une coupe verticale de l’enceinte suivant la ligne de la figure 3.FIG. 2 represents a vertical section of the enclosure along the line of FIG. 3.

35 La figure 3 représente une coupe horizontale de l’enceinte suivant la ligne XIÏ-XIX de la figure 2, L’enceinte de réfrigération représentée est parallélépipédique et comporte quatre parois verticales 4 1, 2, '3, 4, use 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 5 isolants» A l’intérieur de l’enceinte peuvent tfcra placés des aliments 15 à réfrigérer, dans des bacs plats 16 portés par des poteaux 17 superposés avec espacements mutuels de manière à former un empilement 6 de forme générale également parallélépipédique, séparé de» 10 parois de l’enceinte sur tout son pourtour par un espace libre*35 Figure 3 shows a horizontal section of the enclosure along the line XI-XIX of Figure 2, The refrigeration enclosure shown is parallelepiped and has four vertical walls 4 1, 2, '3, 4, use Lower wall 18 and an upper wall 7 * The front wall 1 has an access opening which can be closed by a door 5. The walls and the door of the enclosure are formed by thermally insulating panels 5. Inside the enclosure can be tfcra placed food 15 to be refrigerated, in flat trays 16 carried by posts 17 superimposed with mutual spacing so as to form a stack 6 of general shape also parallelepiped, separated from »10 walls of the enclosure around its entire periphery by a space free*

Aux quatre coins de l’enceinte sont disposées des rampes verticales 8, % 10* 11 alimentées en anhydride carbonique liquide sous pression et munies de buses 12 15 en nombre égal à celui des plateaux if* Les buses 12 sont conçues pour émettra chacune un jet horizontal plat en éventail et sont disposées.sur les rampes de telle manière que ces jets présentent une direction moyenne orientée ver» la région centrale des plateaux 1? et t Sô soient contenus dans de» plans horizontaux respectifs situé immédiatement au-dessus de la surface des produits 15 à refroidir* L’empilement 6 m coiffé d’une t$le 20 en forme d’il renversé* Le» branche» de cette tdle forment deux 25 cloisons verticale» 22, 24 flanquant l’empilement, parallèles aux parois latérales 2, 4 de l’enceinte et faisant apparaître avec celles-ci des espaces intermédiaire# 32, 34 respectifs. Le» deux cloisons 22, 24 sont reliées par la partie supérieure horizontale 27 de là t3le 20 30 formant le fond de 1*9* Un espace 37 est également ménagé entre le fond 27 et la paroi supérieure 7 de l’enceinte*At the four corners of the enclosure are arranged vertical ramps 8,% 10 * 11 supplied with liquid carbon dioxide under pressure and provided with nozzles 12 15 in number equal to that of the if trays * The nozzles 12 are designed to each emit a jet horizontal flat fan and are arranged.on the ramps so that these jets have a medium direction oriented towards "the central region of the plates 1? and t Sô are contained in »respective horizontal planes located immediately above the surface of the products 15 to be cooled * The 6 m stack capped with a t $ le 20 in the shape of an inverted eye * The" branch "of this tdle 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 from there t3le 20 30 forming the bottom of 1 * 9 * 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 face# antérieure et postérieure 1 et 3 de l’enceinte, 35 »oit ver» la paroi latérale 2, soit ver» la paroi latérale 4 suivant leur «en» 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, 35 "see ver" side wall 2, or ver "side wall 4 according to their “en” endowment.

Lorsque l’air est soufflé par exemple vers la gauche (figure 2), il gagne l’espace 32, puis traverse 3 î 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 Vf; elles sont en nombre égal aux buses 12 de chaque rampe 8, 10 5 et sont situées aux mêmes niveaux que celles-ci. L’air sort des fentes 20 de la eleison 22 sous forme de nappes - horizontales minces léchant la surface des produits 15 placés dans les bacs 16 de 1’empileæeit 6 et entraînant s les jets plat» émis dans les mêmes plana, mais en direc-10 fclsn croisée, par les buses 12 de» 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 las produits 15» fuis l’air quitte l’empilement 6 en traversant la 15 cloison de droite 24 par les fentes 50 de oe33e-ei, identiques et symétriques aux fentes 30 de la cloison 22, Ä la fin de la phase que l’on vient de décrire où l’air circule suivant les flèches tracées en traits continus sur la figure 2, le processus s’inverse par 1 20 changement du sens de rotation des ventilateurs 1¾ dans cette nouvelle phase, l’air circule suivant les flèches tracées en tirets, pénétrant dan» 1’empilesent 6 par les fentes 30 de la cloison de droite 24 pour coopérer avec les jets des buses 12 des rampes 9 et 11 maintenant 25 alimentées, alors que les rampes 8 et 10 ne le sont plus, et ressortant par les fentes 30 de la cloison de gauche 22,When the air is blown, for example to the left (Figure 2), it gains space 32, then crosses 3 to 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 Vf; they are equal in number to the nozzles 12 of each ramp 8, 10 5 and are located at the same levels as these. The air comes out of the slots 20 of the eleison 22 in the form of sheets - thin horizontal licking the surface of the products 15 placed in the trays 16 of the stack 6 and causing the flat jets emitted in the same plana, but in direct -10 cross fclsn, by the nozzles 12 of »ramps 8, 10 (the ramps 9 and 10 are not supplied in this operating phase), so that the dry ice is deposited uniformly and without losses on the products 15» leaks the air leaves the stack 6 by crossing the right-hand partition 24 through the slots 50 of oe33e-ei, identical and symmetrical to the slots 30 of the partition 22, at the end of the phase just described where the air circulates according to the arrows drawn in solid lines in FIG. 2, the process is reversed by changing the direction of rotation of the fans 1¾ in this new phase, the air circulates according to the arrows drawn in dashes, penetrating into »Stack it 6 through the slots 30 of the right-hand partition 24 to cooperate with the jets of the nozzles 12 of the ramps 9 and 11 now supplied, while the ramps 8 and 10 are no longer supplied, 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 tSle 20 pour compenser le fait que les fentes supérieures sont plus proches des ventilateurs 13 que les /.c~ 50 fentes inférieures et réaliser ainsi un débit d’air identique à tous le» étages de l’empilement.6, ·The width of the slots 30 increases from top to bottom of the tSle 20 to compensate for the fact that the upper slots are closer to the fans 13 than the / 50 lower slots and thus achieve an air flow identical to all the »Stacking floors.6, ·

Les deux paires de rampe» 8, 10.et 9, 11 reçoivent l’anhydride carbonique liquide par des conduites respectives 23 et 26 reliées à un réservoir d’alimentation 35 {sous pression de 2Q bases) via des électro-vannes qui, commandées en même temps qu’un dispositif déterminant le sens de rotation des ventilateurs 1>, permettent le fonctionnement cyclique alterné de l’enceinte de 6 réfrigération· Dans 1© présent exemple, le sens de circulation de l'air est inversé toutes les pû secondes. Coma® représenté, la tôle 20 pliée en ü s'étend vers le bas jusqu’à la. paroi inférieure 18 de 1'enceinte 5 et vers l'avant et l'arrière jusqu'à la paroi antérieur® 1 et jusqu'à la paroi postérieure 3 de celle-ci, de manière à parfaitement délimiter les espaces 23, 2^ et 27 et à empêcher l'air d'emprunter d'autres chemins que les voies de circulation décrites, 10 I»*enceinte est pourvue à sa partie haut® d'un évent là d'échappement de l'anhydride carbonique gaaeux résultant de la sublimation de la neige carbonique et, à sa parti® basse, d'une tubulure 19 d'évacuation de l'eau de condensation.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 35 (under pressure of 2Q bases) via solenoid valves which, controlled at the same time as a device determining the direction of rotation of the fans 1>, allow the alternating cyclic operation of the 6 refrigeration chamber · In 1 © this example, the direction of air circulation is reversed every pû seconds . Coma® shown, the sheet 20 folded in ü extends down to the. lower wall 18 of the enclosure 5 and towards the front and the rear up to the anterior wall 1 and to the rear wall 3 thereof, so as to perfectly delimit the spaces 23, 2 ^ and 27 and to prevent the air from taking other paths than the traffic lanes described, the enclosure is provided at its upper part with a vent there for the escape of the gaseous carbon dioxide resulting from the sublimation of carbon dioxide snow and, at its lower part, of a tube 19 for evacuating the condensation water.

15 Sur les dessins·;., on a représenté des plateaux 1? fixes et solidarisés par leurs bords latéraux aux cloisons 22, 24 formées par la t3ie 20, On peut aussi prévoir des plateaux faisant parti® d'un chariot mobile monté sur roulettes et prenant place dans l'espace 20 délimité par la tôle 20 en passant entre les rampes ' antérieures 8 et 9. Par ailleurs, les plateaux Vf peuvent être constitués soit par de» plaques pleines, soit par des grilles.In the drawings ·;., There are shown plates 1? fixed and secured by their lateral edges to the partitions 22, 24 formed by the t3ie 20, it is also possible to provide trays forming part of a mobile carriage mounted on casters and taking place in the space 20 delimited by the sheet 20 while passing between the anterior ramps 8 and 9. Furthermore, the plates Vf can be formed either by »solid plates, or by grids.

Claims

4. Enclosure according to claim 2 or% characterized in that the direction of circulation of * the air is changed after periods of time close to $ 9 seconds. 3 * · Enclosure according to any one of revan-10 dications 1 to 4, characterized in that the width of the slits is modulated as a function of Iq ^ ression of air prevailing upstream of each of them so k ensure identical air flow conditions on all stages of the stack * 13 6 * “Enclosure according to any one of claims 1 to% characterized in that the partitions are formed by the sides of a folded sheet. in the form of * and are connected by the horizontal part constituting the bottom of this sheet in ü # and that the> 20 fans are placed between said bottom and the wall of the enclosure opposite. T * - Enclosure according to claim 6, characterized in that the tele forms therein an inverted 0 and that the fans are placed in the upper part of the enclosure *

8, - Enclosure according to claim 6 or 7, characterized in that the tl-shaped edges of the sheet are in continuous contact with the walls. · The facing enclosure * and its terminal edges in continuous contact with the wall of the enclosure-facing *