DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine technique général de la carrosserie automobile, et plus précisément au domaine de la carrosserie pour véhicules routiers, du genre camions ou remorques, par exemple pour le transport frigorifique.

La présente invention concerne plus particulièrement un groupe cryogénique de réfrigération d’un compartiment de transport de marchandises thermosensibles, ledit groupe cryogénique comprenant un échangeur thermique air / cryogène qui inclut un évaporateur, ledit évaporateur comprenant un faisceau de tubes s’étendant chacun longitudinalement selon un axe central respectif, lesdits tubes étant reliés entre eux pour former une canalisation au sein de laquelle est destiné à circuler ledit cryogène, chacun desdits tubes portant une série individuelle respective d’ailettes qui s’élèvent chacune entre un bord inférieur solidaire du tube et un bord supérieur libre appartenant à une surface cylindrique fictive coaxiale audit tube, lesdits tubes étant répartis en une ou plusieurs nappes en quinconce parallèle(s) à un premier plan, ledit échangeur thermique comprenant un dispositif de génération d’un flux d’air forcé entre une entrée et une sortie situées respectivement en amont et en aval dudit faisceau de tubes pour que ledit flux d’air forcé passe entre lesdits tubes.

La présente invention concerne également un compartiment de transport de marchandises thermosensibles associé à un groupe cryogénique.

La présente invention concerne par ailleurs un véhicule routier de transport frigorifique de marchandises qui comprend un compartiment de marchandises thermosensibles associé à un groupe cryogénique.

La présente invention concerne enfin un procédé de réfrigération d’un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dans lequel on fait circuler un cryogène au sein d’une canalisation formée par un faisceau de tubes qui fait partie d’un évaporateur, lesdits tubes s’étendant chacun longitudinalement selon un axe central respectif et étant reliés entre eux pour former ladite canalisation, chacun desdits tubes portant une série individuelle respective d’ailettes qui s’élèvent chacune entre un bord inférieur solidaire du tube et un bord supérieur libre appartenant à une surface cylindrique fictive coaxiale audit tube, lesdits tubes étant répartis en une ou plusieurs nappes en quinconce parallèle(s) à un premier plan, ledit procédé incluant une génération d’un flux d’air forcé entre une entrée et une sortie situées respectivement en amont et en aval dudit faisceau de tubes pour que ledit flux d’air forcé passe entre lesdits tubes afin de réaliser un échange thermique air / cryogène.

TECHNIQUE ANTERIEURE

Il est connu, dans le domaine du transport frigorifique, de recourir à des échangeurs à azote liquide pour maintenir le compartiment frigorifique des camions de livraison à une température appropriée permettant le maintien de la chaîne du froid pour des marchandises thermosensibles (par exemple alimentaires).

Cette solution technique, qui consiste à injecter de l'azote liquide dans un faisceau de tubes lui-même balayé par un flux d'air forcé mis en circulation dans le compartiment frigorifique, donne globalement satisfaction. En effet, elle ne nécessite pas la mise en œuvre d'un compresseur, et s'avère être de ce fait particulièrement silencieuse et respectueuse de l'environnement, avec notamment des émissions de CO2 minimale.

Les groupes cryogéniques de réfrigération connus n’en présentent pas moins des inconvénients sérieux.

Ainsi, un inconvénient majeur des solutions cryogéniques connues réside dans leur vulnérabilité aux phénomènes de givrage, qui affectent significativement la performance frigorifique et nécessitent de recourir à des dispositifs et procédés plus ou moins complexes de dégivrage afin de maintenir dans un état fonctionnel le groupe cryogénique. Ce phénomène de givrage est particulièrement présent dans le transport frigorifique routier, en raison de la nécessité, au cours d'une tournée de distribution, d'ouvrir à de multiples reprises, au gré des différentes livraisons, le compartiment frigorifique. Plus précisément, la formation de givre, favorisée par les multiples séquences d'ouverture / fermeture du compartiment frigorifique, vient affecter le transfert thermique entre les tubes et le flux d'air forcé, voire même interrompre complètement le flux d'air lorsque des blocs solides de givre se forment entre les tubes et bloquent la circulation d’air.

Pour remédier à ce problème, il est connu de mettre en œuvre des séquences de dégivrage consistant à soumettre l’échangeur à un apport de chaleur (sous la forme par exemple d’un flux d'air chaud) ou à une action mécanique (sous la forme par exemple de vibrations) pour faire fondre et/ou détacher le givre formé entre et sur les tubes.

Ces mesures techniques de dégivrage, si elles permettent de supprimer efficacement le givre, nécessitent toutefois de recourir à des moyens additionnels thermiques ou mécaniques qui complexifient le groupe cryogénique, en majorent le coût, la masse et l’encombrement, tout en accroissant le risque de défaillance. Ces moyens connus de dégivrage entraînent en outre une augmentation de la température au sein du compartiment, ce qui est susceptible de conduire à une rupture de la chaîne du froid, surtout si les séquences de dégivrage se multiplient. Ces séquences de dégivrage entraînent en outre une consommation additionnelle d'énergie qui peut être significative, avec une émission de CO2 et des nuisances sonores. Les techniques connues de dégivrage nécessitent en outre un pilotage extrêmement précis pour obtenir un dégivrage satisfaisant, qui suppose notamment de mettre en œuvre l'action de suppression du givre (par apport thermique ou action mécanique) pendant une durée strictement adaptée. En effet, la mise en œuvre d'une durée de dégivrage trop courte risque de ne pas conduire à un dégivrage suffisant, tandis que la mise en œuvre d'une durée de dégivrage trop longue entraîne une surconsommation énergétique, et une augmentation de la température dans le compartiment qui peut nuire à la chaîne du froid. Les moyens de pilotage requis pour optimiser le dégivrage viennent encore complexifier le groupe cryogénique et en accroître le coût.

En définitive, les groupes cryogéniques connus mis en œuvre au sein des compartiments frigorifiques de véhicules routiers s'avèrent être généralement lourds, encombrants, onéreux, complexes à maintenir et à utiliser. Leur conception entraîne en outre des risques en matière de fiabilité et d'arrêt de production de froid en raison du givrage. EXPOSE DE L’INVENTION

Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à remédier aux différents inconvénients énumérés précédemment, et à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles, dont la construction, tout en étant particulièrement simple, compacte et économique, permet de réduire drastiquement les interruptions de fonctionnement dues au givre, tout en minimisant la consommation énergétique ainsi que les nuisances sonores et environnementales, y compris dans un contexte (tournées de livraison par exemple) impliquant l’ouverture à de multiples reprises du compartiment de transport destiné à être refroidi par ledit groupe cryogénique.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dont la conception permet de conserver en permanence une capacité frigorifique suffisante pour maintenir le compartiment à basse température pendant une longue période, même si le compartiment est ouvert à de multiples reprises pendant la période en question, et pour procéder à des redescentes en température jusqu'à -15 ou -20 °C par exemple.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles, qui présente un rendement élevé tout en étant particulièrement fiable et capable de produire du froid de façon continue.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dont la conception permet une intégration facile et avec un minimum d'encombrement au sein du compartiment à réfrigérer.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dont la conception présente un excellent compromis entre l'encombrement d'une part et la puissance frigorifique d'autre part. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles qui, tout en étant de construction particulièrement compacte, fiable et robuste, est capable de fonctionner sans arrêt de production de froid pendant la totalité d'une journée de travail, y compris lorsque le compartiment est soumis à de nombreux cycles d’ouverture / fermeture.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dont la conception permet de mettre en œuvre un dégivrage naturel, sans apport d'énergie thermique ou mécanique additionnelle dédié.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau compartiment de transport de marchandises thermosensibles dont la conception permet un maintien efficace de la température interne, garantissant un maintien rigoureux de la chaîne du froid sur une longue période de temps.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau véhicule de transport frigorifique de marchandises particulièrement respectueux de l'environnement, dont la conception permet de limiter les nuisances sonores et qui maintient efficacement la chaîne du froid, sans interruption de la production de froid, sur une longue période de temps, correspondant par exemple à une tournée de livraison complète s'étendant sur une journée de travail.

Un autre objet de l'invention vise enfin à proposer un nouveau procédé de réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles permettant de réduire drastiquement les interruptions de fonctionnement dues au givre, tout en minimisant la consommation énergétique ainsi que les nuisances sonores et environnementales, y compris dans un contexte (tournées de livraison par exemple) impliquant l’ouverture à de multiples reprises du compartiment de transport.

Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’un groupe cryogénique de réfrigération d’un compartiment de transport de marchandises thermosensibles, ledit groupe cryogénique comprenant un échangeur thermique air / cryogène qui inclut un évaporateur, ledit évaporateur comprenant un faisceau de tubes s’étendant chacun longitudinalement selon un axe central respectif, lesdits tubes étant reliés entre eux pour former une canalisation au sein de laquelle est destiné à circuler ledit cryogène, chacun desdits tubes portant une série individuelle respective d’ailettes qui s’élèvent chacune entre un bord inférieur solidaire du tube et un bord supérieur libre appartenant à une surface cylindrique fictive coaxiale audit tube, lesdits tubes étant répartis en une ou plusieurs nappes en quinconce parallèle(s) à un premier plan, ledit échangeur thermique comprenant un dispositif de génération d’un flux d’air forcé entre une entrée et une sortie situées respectivement en amont et en aval dudit faisceau de tubes pour que ledit flux d’air forcé passe entre lesdits tubes, ledit groupe cryogénique étant caractérisé en ce que lesdits tubes sont disposés les uns par rapport aux autres de façon que le quotient de la distance entre les axes centraux respectifs de deux tubes adjacents par le diamètre de ladite surface cylindrique fictive ne soit pas inférieur à 120%, ledit dispositif de génération du flux d’air forcé étant agencé pour que ledit flux d’air suive, entre ladite entrée et ledit faisceau de tubes, une trajectoire incidente sensiblement parallèle à un deuxième plan, lesdits premier et deuxième plans étant inclinés l’un par rapport à l’autre pour former entre eux un angle aigu non nul.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un compartiment de transport de marchandises thermosensibles caractérisé en ce qu’il est associé à un groupe cryogénique qui est conforme à ce qui précède et dont le faisceau de tubes est disposé à l’intérieur dudit compartiment.

Les objets assignés à l’invention sont par ailleurs atteints à l’aide d’un véhicule routier de transport frigorifique de marchandises caractérisé en ce qu’il comprend un compartiment de transport de marchandises thermosensibles conforme à ce qui précède.

Les objets assignés à l’invention sont enfin atteints à l’aide d’un procédé de réfrigération d’un compartiment de transport de marchandises thermosensibles dans lequel on fait circuler un cryogène au sein d’une canalisation formée par un faisceau de tubes qui fait partie d’un évaporateur, lesdits tubes s’étendant chacun longitudinalement selon un axe central respectif et étant reliés entre eux pour former ladite canalisation, chacun desdits tubes portant une série individuelle respective d’ailettes qui s’élèvent chacune entre un bord inférieur solidaire du tube et un bord supérieur libre appartenant à une surface cylindrique fictive coaxiale audit tube, lesdits tubes étant répartis en une ou plusieurs nappes en quinconce parallèle(s) à un premier plan, ledit procédé incluant une génération d’un flux d’air forcé entre une entrée et une sortie situées respectivement en amont et en aval dudit faisceau de tubes pour que ledit flux d’air forcé passe entre lesdits tubes afin de réaliser un échange thermique air / cryogène, ledit procédé étant caractérisé en ce que lesdits tubes sont disposés les uns par rapport aux autres de façon que le quotient de la distance entre les axes centraux respectifs de deux tubes adjacents par le diamètre de ladite surface cylindrique fictive ne soit pas inférieur à 120%, et en ce que ledit flux d’air suit, entre ladite entrée et ledit faisceau de tubes, une trajectoire incidente sensiblement parallèle à un deuxième plan, lesdits premier et deuxième plans étant inclinés l’un par rapport à l’autre pour former entre eux un angle aigu non nul.

DESCRIPTIF SOMMAIRE DES DESSINS

D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront plus en détails à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, dans lesquels :

La Figure 1 illustre, selon une vue schématique en perspective de dessus, un échangeur thermique d’un groupe cryogénique selon l’invention, destiné à assurer la réfrigération d'un compartiment de transport de marchandises thermosensibles (non représenté), la trajectoire incidente du flux d’air forcé frappant le faisceau de tubes de l’échangeur thermique dudit groupe cryogénique étant représenté par des flèches, ledit échangeur thermique étant destiné à être disposé au sein dudit compartiment, en l’espèce sur et contre le toit de ce dernier.

La Figure 2 illustre, selon une vue schématique en perspective de dessus, des détails de réalisation de l’échangeur de la figure 1 .

La Figure 3 illustre les détails de réalisation de la figure 2, selon cette fois une vue schématique en perspective de dessous.

La Figure 4 illustre l’échangeur des figures 1 à 3 selon une vue en perspective coupée longitudinalement. La Figure 5 illustre, selon une vue en coupe, un compartiment de transport de marchandises thermosensibles selon l’invention, équipé de l’échangeur thermique des figures 1 à 4, la trajectoire dudit flux d’air forcé circulant au sein du faisceau de tubes de l’échangeur thermique étant représentée par des flèches.

La Figure 6 illustre, selon une vue schématique latérale, un tube qui fait partie de l'échangeur des figures 1 à 4.

La Figure 7 illustre, selon une vue schématique en coupe, un détail de l'agencement en quinconce des tubes de l’échangeur des figures 1 à 4.

MEILLEURE MANIERE DE REALISER L’INVENTION

L'invention concerne, selon un premier aspect, un groupe cryogénique de réfrigération d'un compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles. Le compartiment 2 en question est avantageusement embarqué par un véhicule de transport frigorifique de marchandises. Le véhicule de transport frigorifique en question est par exemple un véhicule routier, de préférence un camion, une camionnette ou tout autre véhicule équipé d'un compartiment 2 destiné à recevoir des marchandises pour les transporter par la route. Ledit véhicule routier de transport frigorifique est par exemple un camion porteur qui inclut un compartiment 2 reposant sur son châssis, derrière la cabine de conduite. Alternativement, le véhicule routier en question est un véhicule articulé qui comprend un tracteur auquel est relié une semi-remorque qui elle-même embarque le compartiment 2.

L'invention concerne par ailleurs en tant que tel un compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles associé audit groupe cryogénique selon l'invention.

L'invention concerne également en tant que tel un véhicule routier de transport frigorifique de marchandises qui comprend un compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles associé audit groupe cryogénique, ledit groupe cryogénique étant avantageusement embarqué par ledit véhicule.

Plus précisément, le compartiment 2 comprend des parois délimitant un volume intérieur V de chargement destiné à accueillir les marchandises thermosensibles. De préférence, le compartiment 2 se présente sous la forme d'une caisse parallélépipédique comprenant un plancher 2A destiné à reposer par exemple sur un châssis du véhicule. Le compartiment 2 comporte également dans ce cas une paroi latérale gauche et une paroi latérale droite qui s'élèvent verticalement latéralement à partir du plancher 2A et sont reliées entre elles, au niveau de leurs bords supérieurs respectifs, par un toit 2B, lequel s'étend par exemple sensiblement parallèlement au plancher 2A. Enfin, le compartiment 2 comprend avantageusement une façade avant 2C et une façade arrière 2D, sensiblement parallèles entre elles, qui viennent fermer le volume intérieur V destiné à accueillir les marchandises transportées. Lesdites marchandises sont avantageusement constituées de denrées périssables, par exemple des denrées alimentaires. Dans ce mode de réalisation préférentiel, les parois 2A, 2B, 2C, 2D du compartiment 2 incluent des matériaux d'isolation thermique, pour limiter autant que possible la déperdition de frigories au cours du transport. Le compartiment 2 présente donc dans ce cas un caractère qualifié d'isotherme dans le domaine concerné. Bien entendu, le compartiment 2 est classiquement équipé d'un système d'accès (non illustré) qui permet d'accéder, depuis l'extérieur du compartiment 2, au volume intérieur V pour charger et décharger la marchandise thermosensible transportée. Par exemple, le système d'accès est destiné à équiper la façade arrière 2D du compartiment 2. Il inclut de préférence un dormant délimitant une ouverture d'accès à l'intérieur du compartiment 2, ainsi qu'un ouvrant qui équipe ledit dormant et est conçu pour évoluer entre une configuration ouverte de libération de l'ouverture d'accès et une configuration fermée d'obturation de l'ouverture d'accès.

Le groupe cryogénique selon l'invention forme un module de réfrigération conçu pour être associé au compartiment 2, afin de maintenir la température au sein du volume intérieur V à un niveau compatible avec le transport des marchandises thermosensibles concernées. La température au sein du compartiment 2 est par exemple maintenue, au moyen du groupe cryogénique, à une valeur comprise entre 0°C et 6°C, ou entre -6°C et -12°C, ou encore entre -18°C et -25°C, en fonction de la nature des marchandises (aliments frais, produits pharmaceutiques, produits congelés...).

Le groupe cryogénique comprend, comme illustré aux figures, un échangeur thermique 1 qui fonctionne en boucle ouverte et constitue avantageusement un échangeur à injection indirecte de cryogène. Plus précisément, l'échangeur thermique 1 est un échangeur thermique air / cryogène qui inclut un évaporateur au sein duquel est destiné à être injecté, de préférence à l'état liquide, le cryogène. À cette fin, le groupe cryogénique comprend, ou est avantageusement destiné à être connecté à, un dispositif d’injection de cryogène à l’état liquide dans l’échangeur thermique 1 , lequel dispositif d’injection de cryogène comprend par exemple un réservoir (non illustré) destiné à contenir le cryogène à l’état liquide, et de préférence sous pression. Le réservoir en question est avantageusement relié, par exemple par une conduite d’admission 5, à l’évaporateur dudit échangeur thermique air / cryogène 1 . Un système d'électrovannes, relié à, et piloté par, une unité de commande est par exemple prévu pour contrôler l’alimentation de l’évaporateur en cryogène liquide à partir dudit réservoir via la conduite d’admission 5. A cette fin, l’unité de de commande est avantageusement associée à des capteurs (par exemple des capteurs de température) et/ou à une interface de commande (pour régler la température au sein du compartiment 2 par exemple). De préférence, ledit cryogène est de l’azote, auquel cas le réservoir susvisé contient de l’azote liquide qui est injecté dans l’évaporateur pour y subir, au fil de sa circulation dans l’évaporateur, une transformation de phase conduisant l’azote liquide à se transformer en azote gazeux qui est rejeté dans l’atmosphère par une conduite d'échappement 6 de l’évaporateur. L’invention n'est bien entendu pas limitée à la mise en œuvre d'azote liquide, et tout autre fluide cryogénique tel que le CO2 peut bien entendu être mis en œuvre de manière alternative.

Comme illustré aux figures, ledit évaporateur comprend un faisceau 4 de tubes s'étendant chacun longitudinalement selon un axe central X-X’ respectif. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, lesdites tubes sont au nombre de 24, répartis en l’espèce en trois nappes 12, 13, 14 de 8 tubes chacune. Afin de faciliter la compréhension et par souci de concision, seulement cinq tubes 7, 8, 9, 10, 11 parmi les vingt-quatre tubes du mode de réalisation illustré ont été repérés par des références sur les figures annexées, mais la description qui suit concerne bien entendu, sauf mention contraire, tous les tubes du faisceau 4. L’invention n’est bien sûr pas limitée à la mise en œuvre d’un nombre de tubes particulier, ni à un nombre de nappes spécifique.

Les tubes 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4 sont avantageusement identiques les uns aux autres, éventuellement à leurs longueurs respectives près. Chaque tube 7, 8, 9, 10, 11 est préférentiellement réalisé en un matériau métallique, par exemple en cuivre. Les tubes 7, 8, 9, 10, 11 de l’évaporateur sont avantageusement disposés de façon parallèle les uns aux autres, de sorte que leurs axes centraux respectifs X-X’ sont parallèles les uns aux autres.

Chacun desdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4 porte, comme illustré aux figures 6 et 7, une série individuelle respective d'ailettes 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 9A, 10A, 11 A, afin d’obtenir un échange thermique performant. En d'autres termes, les ailettes portées par chaque tube 7, 8, 9, 10, 11 sont séparées et indépendantes des ailettes portées par les autres tubes. Cela signifie que les ailettes portées par un tube sont distinctes et indépendantes des ailettes portées par un autre tube du faisceau 4. La figure 6 illustre ainsi un tube 7 du faisceau 4, lequel tube 7 porte une série d'ailettes 7A, 7B, 7C, 7D formées par exemple par une unique pièce enroulée en spirale autour du tube 7 et sertie à ce dernier. L’invention n'est toutefois pas limitée à la mise en oeuvre d'ailettes formées par une seule et même pièce hélicoïdale sertie, et il est par exemple parfaitement envisageable, sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention, que les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D soient formées par des pièces distinctes les unes des autres et/ou soient fixées au tube 7 par une technique autre que le sertissage (soudage...).

Les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 9A, 10A, 11A sont avantageusement réalisées en un matériau métallique, et de préférence réalisées en un matériau identique à celui qui constitue le tube 7 qui les porte. De préférence, les tubes 7, 8, 9, 10, 11 , ainsi que les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 9A, 10A, 11A qui leur sont respectivement associées, sont en cuivre ou en aluminium.

Comme illustré aux figures 6 et 7, les tubes du faisceau 4 présentent par exemple tous une même section circulaire, tandis que les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 9A, 10A, 11A présentent toutes une forme circulaire s'étendant coaxialement (en hélice ou non) au tube 7, 8, 9, 10, 11 qui les porte respectivement. Il est cependant parfaitement envisageable, sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention, que les tubes 7, 8, 9, 10, 11 présentent des sections respectives différentes les unes des autres et/ou des sections qui ne sont pas circulaires (par exemple rectangulaires ou carrées). De la même façon, les séries d'ailettes qui équipent respectivement les tubes peuvent être différentes les unes des autres en dimension et/ou en forme. Par exemple, les ailettes peuvent présenter une forme carrée ou rectangulaire sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention. De façon particulièrement préférentielle, conformément au mode de réalisation illustré aux figures, les tubes 7, 8, 9, 10, 11 sont identiques entre eux et de section circulaire, tout comme les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 9A, 10A, 11A, de sorte que le faisceau 4 est formé, comme illustré, de tubes ailettés identiques les uns aux autres.

Chaque ailette 7A, 7B, 7C, 7D de chaque série s'élève avantageusement entre un bord inférieur solidaire du tube 7 qui la porte et un bord supérieur appartenant à une surface cylindrique fictive C coaxiale audit tube 7. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, la surface cylindrique fictive C est de section circulaire, mais il est alternativement tout à fait envisageable, comme évoqué précédemment, que la surface cylindrique C en question présente une section différente, par exemple une section carrée ou rectangulaire, en fonction de la forme des ailettes 7A, 7B, 7C, 7, 8A, 9A, 10A, 11 A portées respectivement par les tubes 7, 8, 9, 10, 11.

Les tubes 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4 sont reliés entre eux pour former une canalisation au sein de laquelle est destiné à circuler ledit cryogène. Avantageusement ladite canalisation s'étend entre une extrémité d'admission 50, reliée à la conduite d'admission 5, par laquelle ledit cryogène est destiné à être injecté à l'état sensiblement liquide dans ladite canalisation, et une extrémité d'échappement 60 par laquelle ledit cryogène est destiné à être rejeté à l'état sensiblement gazeux à l’extérieur du compartiment 2, après avoir circulé au sein de la canalisation depuis l'extrémité d'admission 50 jusqu'à l’extrémité d'échappement 60.

Comme illustré aux figures, lesdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 sont répartis en une ou plusieurs nappes, lesdites nappes incluant par exemple une première nappe 12, une deuxième nappe 13 et une troisième nappe 14, étant entendu que l’invention n’est pas limitée à un nombre de nappes particulier. Lesdites nappes 12, 13, 14 sont disposées en quinconce, c’est-à-dire pour former des rangs de tubes 7, 8, 9, 10, 11 décalés les uns par rapport aux autres, ce qui permet d’optimiser le transfert thermique. Les tubes de chaque nappe 12, 13, 14 sont disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres, à équidistance les uns des autres et en alignement, de sorte que leurs axes centraux X-X' respectifs appartiennent à un même plan respectif P3, P4, P5. Lesdites nappes 12, 13,14 sont parallèles les unes aux autres, et parallèles à un premier plan P1 , ce qui signifie que lesdits plans P3, P4, P5 précités sont parallèles audit premier plan P1 . Lesdites première nappe 12, deuxième nappe 13 et troisième nappe 14 sont avantageusement étagées, comme illustré aux figures, c'est-à-dire superposées les unes aux autres, avec la première nappe 12 située en dessous de la deuxième nappe 13, et la deuxième nappe 13 située en dessous de la troisième nappe 14, de sorte que la deuxième nappe 13 est ainsi interposée verticalement entre la première nappe 12 et la troisième nappe 14, selon une disposition en quinconce comme évoqué précédemment.

Avantageusement, les tubes au sein d’une même nappe 12, 13, 14 sont reliés fluidiquement les uns à la suite des autres, de sorte qu'au sein d'une même nappe, deux tubes adjacents sont connectés l'un à l'autre par une de leurs extrémités, les tubes formant ladite nappe étant ainsi reliés en série les uns aux autres. À cette fin, les tubes sont connectés entre eux par des pièces de connexion appropriées, qui se présentent par exemple sous la forme de raccords tubulaires en U comme illustré aux figures.

Conformément à l'invention, l'échangeur thermique 1 comprend, outre l'évaporateur décrit dans ce qui précède, un dispositif 15 de génération d'un flux d'air forcé 16 entre une entrée 17 et une sortie 18 située respectivement en amont et en aval dudit faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 par rapport au sens de déplacement dudit flux 16, pour que ledit flux d'air forcé 16 passe entre lesdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 , traversant ainsi l'évaporateur pour assurer un échange thermique entre ledit flux d'air forcé 16 et les tubes 7, 8, 9, 10, 11 ailettés de l'évaporateur, eux-mêmes refroidis par le cryogène qui circule en leur sein. Ledit flux d'air forcé 16 est ainsi refroidi lorsqu'il traverse l'évaporateur, puis est ensuite injecté dans le volume intérieur V du compartiment 2 pour refroidir ce dernier et/ou le maintenir à une température de consigne, qui est par exemple une température inférieure à 0°C.

Comme illustré aux figures, les tubes 7, 8, 9, 10, 11 de l'évaporateur sont disposés les uns par rapport aux autres de façon que le quotient R de la distance d entre les axes centraux X-X' respectifs de deux tubes 7, 9 adjacents par le diamètre D0 de ladite surface cylindrique fictive C ne soit pas inférieur à 120 % (i.e. R > 1 ,2 avec R=d/D0), et de façon encore plus préférentielle ne soit pas inférieur à 150 %. Cela signifie que chaque tube ailetté 7, 8, 9, 10, 11 est séparé du tube 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4 qui lui est le plus proche par une distance choisie pour que R soit supérieur ou égal à 120 %. De plus, comme illustré aux figures, ledit dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16 est agencé pour que ledit flux d'air forcé 16 suive, entre ladite entrée 17 et ledit faisceau 4 de tubes, une trajectoire incidente T sensiblement parallèle à un deuxième plan P2, lesdits premier et deuxième plans P1 , P2 étant inclinés l'un par rapport à l'autre pour former entre eux un angle a aigu non nul, c'est-à-dire que 0° < a < 90°. En d'autres termes, le flux d'air forcé 16 frappe les nappes 12, 13, 14 de tubes de l'évaporateur selon une incidence oblique, c'est-à-dire que la trajectoire T suivie par le flux d'air forcé 16 en amont du faisceau 4 de tubes jusqu'à parvenir à ce dernier est parallèle au deuxième plan P2, lesdits premier et deuxième plans P1 , P2 étant sécants comme exposé précédemment.

Grâce à la combinaison des différentes caractéristiques techniques exposées précédemment, savoir :

- le recours à des tubes 7, 8, 9, 10, 11 portant des séries individuelles respectives d'ailettes, lesdites séries étant distinctes et indépendantes les unes des autres de sorte que les ailettes portées par un tube ne sont pas reliées ou confondues avec les ailettes portées par un autre tube,

- la mise en œuvre d'un quotient R supérieur ou égal à 120 %, et

- la mise en œuvre d'une trajectoire incidente T oblique du flux d'air forcé 16 relativement aux nappes 12, 13, 14, avec 0° < a < 90°, le groupe cryogénique peut fonctionner de manière continue sur une longue période de temps, par exemple d’au moins 6 heures, et même d'au moins 7 heures ou encore d'au moins 8 heures ou même d'au moins 10 heures, en fonction du nombre d'ouvertures du compartiment 2, sans qu'il ne soit nécessaire de recourir, pour dégivrer, à une interruption de la production de froid. Ainsi, grâce à la combinaison de caractéristiques exposée dans ce qui précède, le groupe cryogénique peut fonctionner sans interruption de dégivrage pendant une durée suffisante pour permettre d'accomplir une tournée de livraison complète, par exemple sur toute une journée, y compris avec de nombreuses ouvertures du compartiment 2. L’invention s’avère ainsi particulièrement intéressante pour assurer des opérations de transport et de distribution frigorifiques, puisqu'elle permet de maintenir une production de froid constante, sans interruption pour dégivrage, et évite une consommation additionnelle d'énergie thermique ou mécanique pour assurer un dégivrage. Il s'avère en effet que la combinaison d'un quotient R de valeur suffisante, d'une inclinaison a entre la trajectoire T du flux d'air incident et les nappes 12, 13, 14, ainsi que le recours à des tubes ailettés indépendants les uns des autres, permet d'éviter la formation de blocs ou plaques de givre au sein d'une même nappe 12, 13, 14 et/ou entre les nappes 12, 13, 14, ce qui pourrait bloquer le flux d'air 16 et ainsi empêcher l'échange thermique air / cryogène nécessaire pour refroidir le compartiment 2.

Grâce au recours à des tubes à ailettes indépendants, on constate que du givre peut effectivement se déposer sur les ailettes mais n'est pas en mesure, grâce aux autres caractéristiques (R >120 % et 0 < a < 90°) de former des plaques ou blocs entre les ailettes de tubes différents, ce qui permet de maintenir un passage libre pour le flux d'air forcé 16. Grâce à cet arrangement, un débit d'air suffisant peut-être maintenu au sein de l'évaporateur, entre les tubes 7, 8, 9, 10, 11 de ce dernier, ce qui permet de conserver une capacité frigorifique suffisante pour maintenir la température du compartiment 2 et pouvoir accomplir des redescentes en températures jusqu'à -15°C ou -20°C par exemple.

L’invention a permis d’établir que, y compris dans les conditions les plus favorables au givrage (par exemple lorsque le compartiment 2 est ouvert à de multiples reprises), le givrage de l’échangeur 1 est susceptible de se dérouler comme suit :

- le givre se fixe d'abord sur les tubes les plus froids, c'est-à-dire les premiers tubes recevant l'azote liquide en évaporation à -190°C (tubes de la première nappe 12 dont le premier tube est raccordé à la conduite d’admission 5) ;

- au fur et à mesure, les tubes les plus froids se chargent de givre et l'échange thermique diminue dans les tubes givrés, ce qui entraîne l'évaporation du liquide plus loin dans la canalisation formée par les tubes 7, 8, 9, 10, 11.

La puissance frigorifique diminue ainsi progressivement, mais l'air est malgré tout en mesure de passer entre les tubes 7, 8, 9, 10, 11. Le maintien d’un débit d’air entre l’entrée 17 et la sortie 18 permet ainsi de conserver une puissance frigorifique suffisante. En effet, grâce à l'inclinaison a des premier et deuxième plans P1 , P2, et à l'écartement entre les tubes ailettés 7, 8, 9, 10, 11 reflété par le fait que le quotient R est supérieur ou égal à 120 %, les éventuels plaques ou blocs de givres qui tendent à se former entre les tubes 7, 8, 9, 10, 11 sont facilement éjectés par le flux d'air forcé 16, ce qui permet, même dans les situations les plus défavorables, de maintenir la puissance frigorifique du groupe cryogénique à un niveau dégradé correspondant à au moins 30 % de la puissance frigorifique nominale. Ce niveau dégradé s'avère suffisant en pratique pour opérer une tournée de livraison complète, sur une journée, sans avoir à recourir à une opération de dégivrage nécessitant l'arrêt de la production de froid par le groupe cryogénique.

L'invention permet ainsi d'éviter d'avoir à recourir à des moyens additionnels spécifiques de dégivrage, en particulier des moyens thermiques ou mécaniques susceptibles de conduire à une rupture de la chaîne du froid et à une consommation énergétique additionnelle.

De préférence, la ou lesdites nappes 12, 13, 14 sont orientées en pente ascendante de l'amont vers l'aval par rapport au sens d'écoulement dudit flux d'air forcé 16. Par exemple, le deuxième plan P2 s'étend sensiblement horizontalement, tandis que la ou lesdites nappes 12, 13, 14 sont orientées de préférence en pente ascendante de l'amont vers l'aval par rapport au sens d'écoulement dudit flux d'air forcé 16. En d'autres termes, comme cela ressort notamment de la figure 5, chaque nappe 12, 13, 14 suit une pente croissante dans le sens du flux d'air forcé 16, avec le tube le plus à l'amont de chaque nappe située à une altitude inférieure à celle du tube le plus à l'aval de chaque nappe 12, 13, 14. Cette disposition en pente ascendante permet de tirer parti au mieux de la gravité pour empêcher la formation de blocs de givre entre les tubes ailettés 7, 8, 9, 10, 11 et permet aussi de collecter les condensats de façon optimale, par exemple dans un bac 19 disposé sous le faisceau 4 de tubes, ledit bac 19 faisant également office de carter de canalisation de l’air. Il est cependant alternativement envisageable que le deuxième plan P2 s’étende selon une autre direction, par exemple sensiblement verticalement, sans pour autant que l’on sorte du cadre de l’invention.

De préférence, afin d'obtenir un effet de dégivrage et d’antigivrage suffisant, ledit angle a aigu non nul n'est pas inférieur à 2°, et de façon encore plus préférentielle n'est pas inférieur à 3°. En particulier, le recours à un angle a supérieur à 3° contribue à maintenir en toutes circonstances un débit d'air suffisamment élevé entre les tubes 7, 8, 9, 10, 11 dudit faisceau 4, ce qui permet de conserver une puissance frigorifique suffisante. Grâce à cette inclinaison, une vitesse d'air régulière sur toute la surface de l'échangeur peut être conservée sans accroître inconsidérément les pertes et tout en facilitant l'écoulement des condensais. Afin que le groupe cryogénique présente un caractère aussi compact que possible, l'angle α aigu non nul formé par les premier et deuxième plans P1 , P2 est avantageusement inférieur à 30°, de façon encore plus préférentielle inférieur à 20°, et de façon particulièrement avantageuse inférieur à 10°. Avantageusement, ledit angle α formé par les premier et deuxième plans P1 , P2 est compris entre 3° et 20°, de préférence entre 3° et 15°, et de façon encore plus préférentielle entre 3° et 8°, ce qui permet de conférer un caractère extrêmement compact et peu encombrant au groupe cryogénique, tout en permettant de conserver des propriétés d'antigivrage et de dégivrage suffisantes, grâce à la mise en œuvre combinée des autres caractéristiques décrites dans ce qui précède.

Avantageusement, pour chaque tube 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4, le quotient Q du diamètre D0 dudit cylindre fictif C par le diamètre extérieur D1 du tube 7, 8, 9, 10, 11 concerné n'est pas inférieur à 200 %, c'est-à-dire que Q > 2, avec Q=D0/D1. Cette caractéristique permet un excellent compromis entre la performance en matière d'échange thermique d'une part et la limitation du givrage d'autre part.

De préférence, afin de d'optimiser encore ce compromis entre performance de refroidissement d’une part et protection contre le givrage d’autre part, les ailettes 7A, 7B, 7C, 7D portées par chaque tube 7 sont espacées entre elles, au sein d'une même série individuelle d'ailettes, d'une distance P comprise entre 3 et 10 mm, de préférence comprise entre 5 et 7 mm. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 6, mettant en œuvre des ailettes 7A, 7B, 7C, 7D constituées par une unique pièce enroulée hélicoïdalement autour du tube 7, ladite distance P entre chaque ailette 7A, 7B, 7C, 7D correspond au pas de l'hélice formée par la pièce en question. Le recours à une distance P comprise dans les plages préférentielles susvisées permet là encore un excellent compromis entre la minimisation du risque de blocage dû au givrage d'une part et l'efficacité de transfert thermique d'autre part.

Avantageusement, le dispositif 15 de génération du flux d’air forcé 16 comprend au moins un ventilateur 20 centrifuge incluant une roue de ventilation 21 montée mobile à rotation selon un axe de rotation Y-Y' qui est de préférence sensiblement perpendiculaire audit deuxième plan P2. De préférence, dans le mode de réalisation illustré aux figures, le groupe cryogénique est conçu pour que ledit axe de rotation Y-Y' soit sensiblement vertical, ledit deuxième plan P2 étant dans ce cas sensiblement horizontal comme évoqué précédemment. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, le dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16 comprend quatre ventilateurs centrifuges disposés les uns à côté des autres pour balayer le faisceau 4 de tubes 7 ,8, 9, 10, 11 sur toute son étendue (i.e. sur toute la largeur de l’évaporateur, qui correspond sensiblement à la longueur des tubes). L'invention n'est toutefois pas limitée à un nombre particulier de ventilateurs, ni même spécifiquement au recours à des ventilateurs centrifuges. Il est par exemple parfaitement envisageable de recourir à un nombre plus élevé ou moins élevé de ventilateurs, ainsi qu'à un type de ventilateur différent (par exemple un ventilateur axial) sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention. Le recours à un ou plusieurs ventilateurs 20 centrifuges est toutefois préféré, pour des raisons non seulement de compacité mais également d’efficacité et de performance. Chaque ventilateur 20 centrifuge est préférentiellement positionné relativement au faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 de façon que le flux d'air forcé 16 en sortie du ventilateur 20 suive une trajectoire T transversale à la direction d'extension longitudinale des tubes 7, 8, 9, 10, 11 formant le faisceau 4 de l’évaporateur. Grâce à cet agencement particulier, le groupe cryogénique présente un encombrement réduit et est facile à implanter au sein du compartiment 2, tout en permettant un échange thermique efficace et une limitation significative des phénomènes de givrage.

Comme illustré aux figures, chaque ventilateur 20 centrifuge peut être disposé à l'amont du faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 en considération du sens du flux d'air forcé 16. Dans ce cas, le ventilateur 20 aspire de l'air sein du compartiment 2, selon une direction d'aspiration sensiblement parallèle à l'axe de rotation Y-Y', et refoule ensuite l'air ainsi aspiré sur le faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11. De cette façon, le flux d'air forcé 16 ainsi généré circule entre l'entrée 17 et la sortie 18, en passant entre les tubes 7, 8, 9, 10, 11 (comme illustré par les flèches entres les tubes sur la figure 5), ce qui entraîne le refroidissement du flux d’air forcé 16. Le flux d'air 16 expulsé au niveau de la sortie 18 présente donc une température inférieure au flux d'air incident au niveau de l'entrée 17, en raison de l'échange thermique opéré entre le flux d'air forcé 16 et le faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 eux-mêmes refroidis par le cryogène circulant en leur sein de l'extrémité d'admission 50 jusqu'à l'extrémité d'échappement 60. En d’autres termes, le flux d’air forcé forme un flux d’air expulsé au niveau de la sortie 18 et un flux d’air incident au niveau de l’entrée 17, la température du flux d’air expulsé étant inférieure à celle du flux d’air incident.

Il est toutefois alternativement possible que le ventilateur 20 centrifuge soit disposé à l'aval du faisceau 4 de tubes, entre le faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 et la sortie 18, sans pour autant que l'on sorte du cadre de l'invention.

Chaque ventilateur 20 est par exemple logé dans un boîtier ou capotage qui forme en sortie de ventilateur (dans le cas où le ventilateur 20 est disposé à l’amont du faisceau 4 de tubes) une gaine d’air 3 impartissant au flux d’air forcé 16 la trajectoire incidente T. Dans le cas où le ventilateur 20 est disposé à l’aval du faisceau 4 de tubes, la gaine d’air 3 est formée par un boîtier ou capotage qui canalise l’air à l’amont du faisceau 4 de tubes. Le deuxième plan P2 correspond ainsi à l’orientation de la gaine d’air 3, de sorte que l’angle a précité est à considérer par rapport à l’axe de la gaine d’air 3.

Conformément au mode de réalisation illustré aux figures, lesdites première nappe 12, deuxième nappe 13 et troisième nappe 14 forment respectivement un premier, un deuxième et un troisième tronçon de ladite canalisation. Le premier tronçon en question s'étend avantageusement entre une première extrémité primaire 120 correspondant à ladite extrémité d'admission 50 et une deuxième extrémité primaire 121. Le deuxième tronçon, qui est formé par la deuxième nappe 13, s'étend quant à lui entre une première extrémité secondaire 130 et une deuxième extrémité secondaire 131 , tandis que le troisième tronçon s'étend quant à lui entre une première extrémité tertiaire 140 et une deuxième extrémité tertiaire 141. Avantageusement, ladite deuxième extrémité primaire 121 est connectée fluidiquement à la fois avec ladite première extrémité secondaire 130 et avec ladite première extrémité tertiaire 140, lesdites deuxièmes extrémités secondaire 131 et tertiaire 141 correspondant quant à elles à ladite extrémité d'échappement 60. En d'autres termes, dans ce mode de réalisation avantageux, la première nappe 12 est reliée, à son extrémité 130 opposée à l'extrémité d’admission 50, à la fois à la deuxième nappe 13 et à la troisième nappe 14, au moyen par exemple, comme illustré, d'un raccord en « T ». De la même façon, les deuxième et troisième nappes 13, 14 sont reliés au niveau de leurs deuxièmes extrémités secondaire 131 et tertiaire 141 à la conduite d'échappement 6 par un raccord en « T » au niveau de l'extrémité d’échappement 60. Avantageusement, la longueur du premier tronçon formé par la première nappe 12 est choisie pour que le cryogène, qui est avantageusement injecté à l'état liquide dans la canalisation au niveau de l'extrémité d'admission 50, se trouve sensiblement entièrement à l'état gazeux au voisinage de ladite deuxième extrémité primaire 121 , de sorte que le cryogène circule ensuite à l'état gazeux à la fois dans la deuxième nappe 13 et la troisième nappe 14 jusqu'à être expulsé à l'extérieur du compartiment 2 par la conduite d'échappement 6.

Grâce à ces caractéristiques de distribution et de dimensionnement particulières des nappes 12, 13, 14 de tubes, les pertes de charges sont minimisées et l'efficacité de l'échangeur thermique est accrue, en particulier lorsque le cryogène utilisé est de l'azote, injecté à l'état liquide dans la canalisation. De préférence, le cryogène circule dans les tubes de la première nappe 12 selon une direction globale qui est la même que celle du flux d'air forcé 16, ladite direction globale correspondant à la direction de la première extrémité primaire 120 vers la deuxième extrémité primaire 121 , tandis que dans les deuxième nappe 13 et troisième nappe 14, le cryogène (avantageusement à l'état gazeux) circule selon une trajectoire globale opposée à celle du flux d'air forcé 16. Cette mise en œuvre d'une première nappe 12 au sein de laquelle le cryogène circule à l'état liquide à co-courant, puis de deux nappes 13, 14 montées en parallèle et dans laquelle le cryogène circule à l'état gazeux à contre-courant, permet une optimisation de l'échange thermique et contribue avantageusement, en relation avec les autres caractéristiques du groupe cryogénique décrites ci-avant, à minimiser la prise en givre du faisceau 4 de tubes ailettés 7, 8, 9, 10, 11 formant l'évaporateur de l’échangeur 3.

Avantageusement, le groupe cryogénique comprend, outre le dispositif d'injection de cryogène à l'état liquide dans ladite canalisation évoqué précédemment, un capteur de température (non illustré) pour mesurer la température au sein dudit compartiment 2, ainsi qu’un dispositif de réglage de la température au sein dudit compartiment 2. Le dispositif d'injection de cryogène à l'état liquide dans la canalisation comprend avantageusement, comme évoqué précédemment, un réservoir pressurisé pour stocker le cryogène à l'état liquide, ainsi que la conduite d'alimentation 5, avantageusement associée à une ou plusieurs électrovannes. Le dispositif de réglage en question (non illustré) comprend quant à lui avantageusement au moins une interface de saisie d'une valeur de consigne, ainsi qu'une unité de commande du dispositif d'injection de cryogène et du dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16. Ladite unité de commande est avantageusement conçue pour mettre en œuvre la séquence de commande suivante, lorsque la valeur de consigne est inférieure à 0°C et que la valeur mesurée par le capteur de température est égale à une valeur initiale qui est supérieure à une valeur prédéterminée de dégivrage comprise entre 3 et 10 °C, de préférence comprise entre 4 et 8 °C, de façon encore plus préférentielle sensiblement égale à 6 °C:

- commander lesdits dispositifs d'injection de cryogène et dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16 pour faire descendre la température mesurée par ledit capteur de température de ladite valeur initiale jusqu'à ladite valeur prédéterminée de dégivrage ;

- lorsque la valeur mesurée par le capteur de température atteint ladite valeur prédéterminée de dégivrage, stopper toute injection de cryogène dans la canalisation par le dispositif d'injection de cryogène, tout en maintenant une circulation d'air entre lesdits tubes du faisceau 4 au moyen dudit dispositif 15 de génération du flux d'air forcé pendant une durée déterminée ; en d'autres termes, lors de cette étape le cryogène ne circule plus au sein de la canalisation de l'évaporateur mais la circulation d'air forcé 16 est quant à elle maintenue, c'est-à- dire que le ou les ventilateurs 20 formant avantageusement le dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16 restent en fonctionnement ;

- à l'issue de ladite durée déterminée, commander les dispositif d'injection de cryogène et dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16 pour faire descendre la température mesurée par ledit capteur de température de ladite valeur prédéterminée de dégivrage jusqu'à ladite valeur de consigne, laquelle est par exemple inférieure à -10°C.

La durée déterminée précitée peut consister avantageusement en une durée prédéterminée fixe, par exemple comprise entre 5 et 20 minutes, de préférence entre 10 et 20 minutes, de préférence de l'ordre de 15 minutes, ou en une durée variable et/ou paramétrable, qui dépend par exemple de l'écart entre la température mesurée au sein du volume intérieur V du compartiment 2 et la température de l'air refroidi expulsé au niveau de la sortie 18. Il est par exemple envisageable de stopper l'injection de cryogène tout en maintenant la circulation d'air entre les tubes tant que ledit écart est supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple est supérieur à 2 °C. La séquence d’étapes exposée dans ce qui précède consiste ainsi en substance à déclencher, pendant la descente en température pour atteindre la température de consigne inférieure à 0°C, un dégivrage « naturel » de l’échangeur 1 , obtenu uniquement en stoppant la circulation de cryogène au sein des tubes 7, 8, 9, 10, 11 de l'échangeur 1 tout en maintenant concomitamment le flux d'air forcé 16. Le déclenchement de ce dégivrage « naturel » est avantageusement mis en œuvre lorsque la température au sein du compartiment 2 atteint une valeur comprise entre 3 et 10°, de préférence 6° (valeur prédéterminée de dégivrage), ce qui permet d'éliminer la plus grande partie de l'humidité au sein du compartiment 2 déjà piégée par la première descente en température de la valeur initiale jusqu'à ladite valeur prédéterminée de dégivrage. Une fois cette phase de dégivrage « naturel » effectuée, une deuxième descente en température pour atteindre la température de consigne est mise en œuvre. Ce processus de dégivrage « naturel » mis en œuvre pendant la descente en température permet d'améliorer encore le temps de fonctionnement de l'échangeur 1 en diminuant la charge de givre sur ce dernier.

L'invention permet ainsi de disposer d'un groupe cryogénique particulièrement efficace et compact, qui peut fonctionner sur une longue période sans nécessité de procéder à des opérations longues, fastidieuses et énergivores de dégivrage par action mécanique ou thermique. L’échangeur thermique 1 dudit groupe cryogénique est avantageusement disposé au sein du compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles selon l'invention de façon telle que le faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 , qui forme la ou les nappes 12, 13, 14, est disposé à l'intérieur du compartiment 2, tout comme de préférence le dispositif 15 de génération du flux d'air forcé 16. De façon préférentielle, l’échangeur 1 est entièrement disposé à l'intérieur du compartiment 2, et est alimenté en cryogène liquide par la conduite d'admission 5 en provenance de l'extérieur du compartiment 2, tandis que le cryogène gazeux est rejeté, après échange thermique, en dehors du compartiment 2 par la conduite d'échappement 6 qui relie la canalisation à l'extérieur du compartiment 2. De façon préférentielle, comme illustré aux figures, l’échangeur thermique 1 est disposé, au sein du volume intérieur V du compartiment 2, contre le toit 2B du compartiment 2, dont la paroi contribue avantageusement à former, avec le bac 19, un caisson au sein duquel est disposé le faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 , comme illustré. Il est cependant alternativement envisageable que ledit échangeur 1 soit disposé, au sein du volume intérieur V du compartiment 2, contre une autre paroi 2A, 2C, 2D du compartiment 2, sans pour autant que l’on sorte du cadre de l’invention. Enfin, l'invention concerne également en tant que tel un procédé de réfrigération d'un compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles, qui est avantageusement mis en œuvre au moyen du groupe cryogénique décrit dans ce qui précède. Par conséquent, la description qui précède est valable pour le procédé de réfrigération selon l'invention, de même que les éléments de description exposés ci-après concernant le procédé sont également valables pour le groupe cryogénique, le compartiment 2 et le véhicule routier de transport frigorifique évoqués dans ce qui précède.

Le procédé de réfrigération selon l'invention est un procédé dans lequel on fait circuler un cryogène au sein d'une canalisation formée par un faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 qui fait partie d'un évaporateur, lesdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 s'étendant chacun longitudinalement selon un axe central X-X' respectif et étant reliés entre eux pour former ladite canalisation. Comme exposé précédemment, chacun desdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 du faisceau 4 porte une série individuelle respective d'ailettes qui s'élèvent chacune entre un bord inférieur solidaire du tube et un bord supérieur libre appartenant à une surface cylindrique fictive C coaxiale audit tube, lesdits tubes étant répartis en une ou plusieurs nappes 12, 13, 14 en quinconce parallèles à un premier plan P1. Le procédé selon l'invention inclut en outre une génération d'un flux d’air forcé 16 entre une entrée 17 et une sortie 18 situées respectivement en amont et en aval dudit faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 pour que ledit flux d'air forcé 16 passe entre lesdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 afin de réaliser un échange thermique air / cryogène.

Comme exposé précédemment en relation avec le groupe cryogénique, lesdits tubes 7, 8, 9, 10, 11 sont disposés les uns par rapport aux autres de façon que le quotient R de la distance d entre les axes centraux X-X’ respectifs de deux tubes 7, 9 adjacents par le diamètre D0 de ladite surface cylindrique fictive C ne soit pas inférieur à 120 %.

Selon le procédé de l’invention, le flux d’air 16 suit, entre ladite entrée 17 et ledit faisceau 4 de tubes 7, 8, 9, 10, 11 , une trajectoire incidente T sensiblement parallèle à un deuxième plan P2, lesdits premier et deuxième plans P1 , P2 étant inclinés l’un par rapport à l’autre pour former entre eux un angle a aigu non nul, qui de préférence n'est pas inférieur à 2°, et de préférence n’est pas inférieur à 3°, de façon encore plus préférentielle est compris entre 3 et 20°, ou entre 3 et 15°, et de façon particulièrement avantageuse entre 3 et 8°.

Le procédé de réfrigération conforme à l'invention permet une réfrigération optimale sur une longue durée, sans nécessité de procéder à des opérations de dégivrage par apport thermique ou action mécanique.

Avantageusement, le procédé comprend :

- une première étape de descente en température, au cours de laquelle du cryogène est injecté à l'état liquide dans la canalisation, tandis que le flux d'air forcé 16 est généré entre lesdites entrée 17 et sortie 18, pour faire descendre la température au sein du compartiment 2 d'une valeur initiale jusqu'à une valeur prédéterminée de dégivrage compris entre 3° et 10 °C, de préférence de l’ordre de 6°C,

- lorsque la température au sein du compartiment 2 atteint ladite valeur prédéterminée de dégivrage, une étape de dégivrage, au cours de laquelle on stoppe l'injection de cryogène dans la canalisation tout en maintenant le flux d'air forcé 16 entre lesdites entrée 17 et sortie 18 pendant une durée déterminée,

- à l'issue de ladite durée déterminée, une deuxième étape de descente en température au cours de laquelle du cryogène est injecté à l'état liquide dans ladite canalisation, tandis que ledit flux d'air forcé 16 est généré entre lesdites entrée 17 et sortie 18, pour faire descendre la température au sein dudit compartiment 2 de ladite valeur prédéterminée de dégivrage jusqu'à une valeur de consigne inférieure à 0°C.

En définitive, l'invention permet une réfrigération d'un compartiment 2 de transport de marchandises thermosensibles sur une longue durée sans dégivrage, et donc sans stopper la production de froid, ce qui permet d'assurer une tournée complète de distribution tout en minimisant la consommation énergétique et les nuisances sonores.

POSSIBILITE D’APPLICATION INDUSTRIELLE

L’invention trouve son application industrielle dans la conception, la fabrication et l’utilisation de groupes cryogéniques de réfrigération.