L'invention est relative à une installation pour la conservation froide de mets disposés dans des récipients portés par des plateaux-repas avec réchauffage localisé de certains mets.

On connaît déjà des armoires ou chariots assurant ces fonctions dans le domaine de la restauration collective, en milieu hospitalier, dans les avions, dans les trains ou dans les bateaux.

Dans les dispositifs actuels, la conservation par le froid est assurée, soit par un froid mécanique ventilé, c'est à dire obtenu par un flux d'air froid, engendré par passage d'un flux d'air sur t'évaporateur d'un groupe frigorifique, soit par du dioxyde de carbone en phase gazeuse provenant de la sublimation de neige carbonique, contenue dans une réserve de frigories disposée en partie supérieure de l'armoire, soit par des évaporateurs caloducs disposés latéralement aux plateaux et dont les condenseurs sont dans une réserve de frigories.

Quelle que soit la technique ci-dessus utilisée, les frigories sont transférées aux récipients à refroidir par I'air contenu dans le compartiment de conservation, ce qui impose de refroidir 1'ensemble du volume d'air de ce compartiment et conduit à une consommation de frigories d'autant plus importante que le rendement général est faible, en raison des différents transferts par conduction ou convection.

A cela s'ajoute la difficulté d'homogénéiser la température sur la hauteur du compartiment.

Le réchauffage s'effectue soit par des résistances électriques disposées dans un support recevant les plats devant tre réchauffés, soit par un flux d'air chaud dirigé sur les récipients devant tre réchauffés, alors disposés dans une division du compartiment de conservation.

Le chauffage par résistance produit une chaleur trop vive qui peut altérer le goût des mets et les faire attacher sur le fond du plat. Le chauffage par flux d'air chaud est rarement homogène dans tout le compartiment de conservation et nécessite de réaliser, dans ce compartiment, une séparation entre la zone des récipients devant tre maintenus au froid et la zone des récipients devant tre réchauffés.

A ces inconvénients, affectant la régularité de la conservation froide et du réchauffement, s'ajoutent ceux inhérents à l'utilisation de neige

carbonique, à savoir, difficultés de dosage précis pour assurer la conservation froide souhaitée en limitant t'émission de dioxyde de carbone, difficultés à obtenir une température régulière et constante aux différents niveaux de positionnement des plateaux-repas dans le compartiment de conservation et, surtout, émission de dioxyde de carbone. En effet, ce dernier inconvénient est particulièrement gnant pour les armoires ou chariots utilisés dans des espaces clos ayant un volume limité, comme c'est le cas dans les avions, et les trains de voyageurs, car, sur des trajets de plusieurs heures, la quantité de dioxyde de carbone émise parvient à atteindre des seuils proches de ceux dangereux pour t'tre humain.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant une armoire dont le circuit de refroidissement assure la conservation des plats en réduisant les transferts intermédiaires depuis la réserve de frigories et limite la consommation de frigories, donc le volume de la réserve et l'émission de dioxyde de carbone, si la neige carbonique est utilisée, et dont les moyens de réchauffage procurent une remontée en température douce, suffisante pour assurer le réchauffage des mets, sans pour autant affecter les qualités gustatives de ceux-ci.

L'invention concerne plus particulièrement une installation composée, d'une part, d'une armoire comportant deux compartiments, superposés et isolés thermiquement de l'extérieur, à savoir un compartiment supérieur formant réserve de frigories et un compartiment de conservation muni d'étagères de réception des plateaux-repas, et, d'autre part, de plateaux-repas en matériau isolant présentant des alvéoles verticales traversantes de positionnement des récipients contenant les mets, chaque plateau étant ou non associé à au moins un couvercle isolant.

Dans l'installation selon l'invention, chaque étagère est isolante thermiquement et comporte, dans chacune de ses zones servant à I'appui du fond des récipients portés par le ou les plateaux-repas qu'elle supporte, un échangeur tubulaire caloduc, chaque échangeur étant relié, par des conduits intermédiaires, aux branches, respectivement d'alimentation et de retour, d'un circuit caloduc de refroidissement, tandis que, au moins l'un des échangeurs de chaque étagère est associé à des moyens électriques chauffants, et que la réserve de frigories est constituée par un caisson étanche formé par des échangeurs tubulaires et/ou contenant des échangeurs tubulaires caloducs dont les réseaux tubulaires sont

interconnectés et sont reliés, respectivement, directement aux branches retour du circuit caloduc de refroidissement et, à travers un réservoir tampon d'homogénéisation thermique du flux frigorigène circulant dans le réseau caloduc, aux branches d'alimentation de ce circuit de refroidissement.

Grâce à cet agencement, les frigories contenues dans la réserve de frigories sont prélevées par des échangeurs caloducs et conduites très rapidement par les branches d'alimentation aux échangeurs caloducs disposés dans les étagères, en contact avec le fond des récipients. II apparaît donc que le transfert des frigories s'effectue exclusivement par réseau caloduc et par conduction directe de ce réseau avec le fond des récipients, sans qu'il soit nécessaire de procéder à des transferts thermiques utilisant I'air et abaissant le rendement. II en résulte que la quantité de frigories devant tre embarquée est réduite, ce qui permet de réduire la dimension de la réserve et, en cas d'utilisation de neige carbonique, de réduire l'émission du dioxyde de carbone par réduction de la quantité de neige embarquée et de la consommation de frigories.

Le réchauffage des plats bénéficie également d'une amélioration du rendement du transfert thermique, puisqu'il est effectué par un échangeur caloduc en contact avec le récipient.

Dans une forme d'exécution de l'invention, les échangeurs caloducs contenus dans le caisson étanche de la réserve de frigories sont composés de faisceaux tubulaires verticaux saillants vers le haut à partir de collecteurs, répartis en étoile autour du réservoir tampon et allant en s'abaissant vers le bas en direction de ce réservoir.

Les faisceaux tubulaires améliorent les échanges avec le fluide frigorigène ou la neige carbonique introduite dans la réserve de frigories.

De préférence, des corps d'accumulation de frigories, constitués chacun par un corps creux, en matériau étanche bon conducteur de la chaleur, ayant une capacité comprise entre 2 et 30 cm3 et contenant un liquide eutectique dont le point de congélation est inférieur à 0 ° C, sont en suspension dans un fluide ayant un point de congélation plus bas que le liquide qu'ils contiennent et remplissent la réserve de frigories, de manière à tre au contact direct des faisceaux tubulaires qui les calent et les emprisonnent.

Dans cette application qui met en oeuvre des corps d'accumulation, accumulant dans le minimum d'espace le maximum de chaleur latente, le volume de la réserve de frigories peut encore tre réduit, d'autant plus que le transfert des frigories entre les corps d'accumulation et les faisceaux tubulaires caloducs s'effectue soit directement, soit par l'intermédiaire du fluide dans lequel ils sont en suspension.

Avantageusement, les parois du compartiment supérieur et du caisson étanche de la réserve de frigories sont traversées par deux conduits, raccordables extérieurement aux branches, respectivement, d'alimentation et de retour, d'une installation de rechargement en fluide frigorigène porté à une température inférieure à la température de congélation du fluide contenu dans les corps d'accumulation, tandis que les parois du caisson portent intérieurement des plaques sensiblement verticales saillant entre les faisceaux pour former des chicanes délimitant, avec ces faisceaux, un circuit préférentiel obligeant, lors de la recharge en frigories, le fluide frigorigène à parcourir la totalité de la réserve.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de cette installation.

Figure 1 est une vue partielle en coupe verticale d'une première forme de réalisation d'une armoire, Figure 2 en est une vue en coupe transversale de la réserve de frigories, Figure 3 est une vue en perspective représentant un chariot porte plateau utilisé en particulier pour la restauration dans les avions, Figure 4 est une vue en coupe transversale du chariot de figure 3 comportant application des dispositions selon l'invention, Figure 5 est une vue partielle en coupe partielle suivant V-V de figure 4, Figure 6 est une vue en perspective montrant les différents éléments du plateau et de l'étagère le supportant, avec, en A un couvercle pour une variante et en B, une coiffe pour une autre variante sans couvercle.

Figure 7 est une vue partielle représentant schématiquement la partie inférieure d'une autre forme d'exécution de circuit de refroidissement, Figure 8 est une vue partielle en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, un plateau-repas lorsqu'il est mis en place dans l'appareil de figure 7..

A la figure 1, la référence numérique 2 désigne une armoire de conservation délimitée par des parois 3 en matériau isolant thermiquement et dont la cavité intérieure est divisée, par une paroi intermédiaire isolante 4, en un compartiment supérieur 5, formant réserve de frigories 9, et en un compartiment inférieur 6, dit de conservation. Dans une armoire 2, le compartiment de conservation est muni d'une seule porte frontale d'accès, tandis que, dans un chariot de type aviation du type de celui représenté en 7 à la figure 3, il est muni de deux portes opposées 8.

Selon l'invention, le compartiment de conservation 6 comporte des étagères 10 qui sont réparties verticalement avec un pas constant et qui sont réalisées en matériau isolant thermiquement.

Chaque étagère est destinée à recevoir au moins un plateau qui va tre décrit en référence à la figure 6. Le plateau 12, également réalisé en matériau isolant thermiquement, est traversé verticalement par au moins deux alvéoles verticales 13 assurant, par des cuvettes périphériques internes 14, le positionnement des rebords des récipients 15 qu'elles sont destinées à recevoir. La figure 5 montre bien que, lorsque les récipients 15 sont mis en place dans les alvéoles 13, leur fond vient sensiblement dans le plan du fond du plateau 12. Chaque alvéole est ceinturée par une barrière 16 qui, ayant une fonction d'isolation thermique, est destinée à coopérer soit avec un couvercle indépendant, soit avec un couvercle 17 commun aux alvéoles d'un mme plateau 12, soit pour une autre variante de la figure 8, directement avec l'étagère 10 par des gorges 46.

Dans la forme d'exécution représentée figure 5, le couvercle 17 est commun aux deux alvéoles 13 et comporte des défoncements internes 17a dont les bords périphériques 17b coiffent les sommets des barrières isolantes 16,. Dans une autre forme d'exécution, en B, figure 6, la coiffe 39 comporte des poches d'air 41, venant accroître l'isolation entre les alvéoles juxtaposées 13.

Grâce à son caractère monolithique, le couvercle 17 peut, lorsque le plateau-repas est sorti de I'armoire de conservation, tre disposé au-dessous du plateau pour constituer une surface d'appui régulière et assurer, par son caractère isolant, la protection du support recevant le plateau-repas contre d'éventuelles brûlures par le fond du récipient réchauffé.

Dans les armoires de conservation, ces plateaux peuvent tre disposés transversalement ou longitudinalement. Dans les chariots 7 pour la restauration dans les transports, comme montré aux figures 3 et 4, ils sont en général disposés longitudinalement et par chacune des extrémités du chariot.

Suivant une caractéristique de l'invention, chacune des étagères 10 comporte, dans chacune de ses zones servant à I'appui du fond des récipients 15, portés par le ou les plateaux 12, un échangeur tubulaire caloduc 18. Cet échangeur est noyé dans un logement de !'étagère 10, de manière à venir en contact direct avec le fond du plateau, tout en étant isolé du plateau sous-jacent. II peut tre constitué par un assemblage de tubes, capillaires ou non, ou par une plaque d'aluminium formée par deux feuilles embouties à la forme du réseau tubulaire voulu et assemblées de manière étanche l'une contre l'autre. Dans le cas du plateau montré à la figure 6, chaque étagère 10 comporte donc deux échangeurs tubulaires 18 distincts et chacun de ces échangeurs est relié par des conduits intermédiaires, 19 et 20, à des conduits verticaux, respectivement, 21 et 22, constituant les branches verticales, respectivement, d'alimentation et de retour du circuit de refroidissement d'un réseau caloduc.

Comme le montre la figure 1, ces branches verticales s'étendent jusqu'au compartiment supérieur 5 contenant la réserve de frigories.

Cette réserve est constituée par un caisson étanche 23, dont le fond et les parois latérales peuvent tre formés, soit par des tôles, soit par des plaques d'échange caloduc, et qui, de toute façon, contient d'autres échangeurs caloducs, ces différents échangeurs étant interconnectés entre eux.

Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, les échangeurs tubulaires contenus dans le caisson étanche 23 sont composés de faisceaux tubulaires verticaux 24, saillants vers le haut à partir de collecteurs 25 inclinés par rapport à l'horizontale en allant de l'extérieur

vers le centre du compartiment, et, plus précisément, vers un réservoir tampon 26. La figure 1 montre que les branches de retour 22 du circuit de refroidissement se raccordent, aux faisceaux tubulaires 24, tandis que les branches d'alimentation 21 se raccordent avec interposition de vannes de régulation 27, à la base du réservoir tampon 26.

Chaque vanne de régulation 27 est équipée d'une commande électrique 35 réagissant, à travers un boîtier de commande 36, aux informations d'un ou de plusieurs capteurs de température 37 disposés, chacun, dans une étagère 10, à proximité d'un échangeur caloduc 18.

Comme montré à la figure 2, les collecteurs 25 sont répartis en étoile autour du réservoir tampon 26 et s'étendent radialement vers I'extérieur jusqu'à proximité des parois latérales du caisson.

Les faisceaux tubulaires 24, les collecteurs 25, le réservoir 26, les branches 21 et 22, les conduits 21 et les échangeurs 18, constituent un réseau caloduc dans lequel circule un fluide frigorigène à basse pression assurant le transfert des frigories de haut vers le bas, suivant un principe bien connu dans !'état de la technique.

Dans une forme d'exécution, les moyens de réchauffement sont constitués par des colliers chauffants 30 qui sont disposés sur les conduits intermédiaires 19 des échangeurs 18 assurant le refroidissement et le réchauffage d'un récipient. Chaque collier est toge dans un logement 32 ménagé dans t'étagère correspondante. Les différents colliers chauffants 30 sont reliés à un boîtier de commande 33 qui régit également l'alimentation de la commande électrique 34a d'une vanne de fermeture 34 disposé sur la branche d'alimentation 21 du circuit de refroidissement aboutissant aux échangeurs devant également assurer le réchauffage des récipients.

En fonctionnement, les frigories contenues dans le caisson 23 et prélevées par les réseaux tubulaires caloducs 24, soit à de la neige carbonique, soit à un fluide eutectique à basse température, circulent dans le réseau caloduc et par les collecteurs 25 aboutissent dans le réservoir tampon 26 qui assure l'homogénéisation du flux frigorigène et sa répartition dans les deux branches d'alimentation 21. De ta, et suivant le principe des caloducs, les frigories descendent verticalement et parviennent dans les échangeurs tubulaires 18. Le transfert s'effectue d'autant plus aisément que ces échangeurs sont inclinés par rapport à l'horizontale d'au moins 3 ° en allant de l'extérieur vers l'intérieur de chaque étagère. Au contact du

fond des récipients, les calories se transmettent aux récipients puis aux mets qu'ils contiennent, en assurant ainsi leur conservation.

Les calories empruntées au récipient et au met qu'il contient, transforment le fluide contenu dans le réseau caloduc en vapeur et celle-ci remonte en direction de la réserve de calories en empruntant le circuit de retour. Lorsque la température de conservation est suffisante, les capteurs 27 commandent la réduction du débit dans le réseau caloduc et voire mme sa fermeture, en limitant ainsi la consommation.

Le réchauffage des plats s'effectue en alimentant les colliers chauffants et en fermant simultanément la vanne 34. Dans ces conditions, le fluide frigorigène ne parvient plus dans la branche 21 correspondante et le circuit de refroidissement est interrompu. Chaque collier chauffant 30, entourant un conduit intermédiaire 19, porte celui-ci à une température de l'ordre de 70 °C qui se transmet au fluide qu'il contient et de ta, à t'échangeur tubulaire caloduc 18 disposé sous le fond du récipient 15.

Cette température est suffisante pour réchauffer les plats, sans pour autant provoquer une détérioration des aliments. Par la barrière thermique 14 et le couvercle 17, le récipient chauffé est totalement isolé de l'autre récipient qui est toujours refroidi, de sorte le réchauffage ne perturbe pas le refroidissement des autres mets. Eventuellement, un capteur 38 est disposé sous chaque échangeur caloduc 18, pour contrôler la température et assurer sa régulation.

Pour le service, il n'est pas indispensable d'arrter l'alimentation du collier de chauffe 30, puisque, comme le montre la figure 5, le fait de saisir le plateau et de le tirer hors de t'étagère 10 supprime tout contact entre le fond du récipient et t'échangeur tubulaire caloduc 18. La faculté de maintenir le chauffage pendant le service est particulièrement intéressante, lorsque le service est long, car elle permet de maintenir les mets en température jusqu'à la fin de l'opération.

Cette installation, qui a été décrite, avec les possibilités actuelles de constitution d'une réserve de frigories, est plus particulièrement intéressante lorsqu'elle met en oeuvre des dispositifs d'accumulation de frigories, constitués par des corps creux 40 qui, en matériau bon conducteur de la chaleur, sont étanches, ont une capacité comprise entre 2 et 30 cm3, contiennent un liquide eutectique dont le point de congélation est inférieur à 0 °C et comportent des moyens absorbant

I'augmentation du volume du liquide lors de sa congélation. De tels accumulateurs permettent, grâce à leur une très forte chaleur latente, d'accumuler sous un volume réduit le maximum de frigories. Dans l'application selon l'invention, ces corps d'accumulation 40 sont emprisonnés à demeure dans la réserve de frigories tout en étant en suspension, dans un fluide dont le point de congélation est plus bas que celui contenu dans chaque corps d'accumulation.

A cette fin, et comme montré à la figure 2,1'intervalle 24a entre les faisceaux tubulaires 24 des collecteurs 25 contenus dans la réserve de frigories, est inférieur à la dimension des corps 40, de manière à limiter les déplacements de ce corps et les forcer à venir en contact avec la surface d'échange du réseau tubulaire. Par ailleurs, les parois du compartiment supérieur 5 et du caisson 23 sont traversés par deux conduits respectivement 42,43, obturables par des bouchons et raccordables, le premier à un circuit d'alimentation, et, le second, au circuit de retour d'une installation de rechargement en frigories, c'est à dire d'une installation prélevant le fluide contenu dans le caisson étanche pour le remplacer par un fluide ayant une température inférieure à la température de congélation du fluide contenu dans les corps d'accumulation.

En outre, le caisson 23 comporte intérieurement des plaques 44 qui, sensiblement verticales, font saillies entre les faisceaux 24 pour former des chicanes délimitant, avec ces faisceaux, un circuit préférentiel de remplissage, comme représenté par les flèches 45.

Le recours à ces corps d'accumulation 40 est particulièrement avantageux car, lorsqu'ils contiennent un mélange de saumure à 23 % de chlorure de sodium, ils peuvent tre portés à une température de congélation de-23 °C par un fluide frigorigène introduit et circulant dans le caisson à une température comprise entre-40 et-50 °C. La masse de froid ainsi constituée dans le caisson diffuse les frigories beaucoup plus lentement que la neige carbonique et de manière moins violente. Par ailleurs, cette lente diffusion permet de garantir la régularité du refroidissement et de réduire la quantité de frigories embarquées, donc le coût énergétique.

Enfin, et il s'agit ta d'un avantage très important, le stock de frigories constituées n'émet aucun gaz pouvant avoir des effets sur

I'homme et, en conséquence, peut tre appliqué pour la conservation des aliments dans des espaces clos.

La forme d'exécution représentée figures 7 et 8 se différencie de la précédente par la forme des plateaux et des étagères. Les éléments communs aux deux formes d'exécution porteront les mmes références avec l'indice"a".

Dans cette application, les logements ménagés dans les étagères 10a pour recevoir les échangeurs tubulaires caloducs 18a sont débouchants vers le haut et vers le bas, afin que chaque échangeur 18a puisse, non seulement venir en contact avec le fond d'un récipient 15a, mais aussi diffuser son rayonnement calorifique en direction de l'intérieur du récipient 1 5a sous-jacent, qui n'est pas associé à un couvercle.

Les récipients 15a sont positionnés de la mme facon dans les alvéoles des plateaux isolants mais ces alvéoles sont ceinturées par des barrières isolantes 16a, en rond de bosse, c'est-à-dire présentant en section transversale une forme sensiblement semi circulaire. Ces barrières sont formées par des barrettes longitudinales et transversales saillant de la face supérieure du plateau 12a et coïncidant avec des gorges 46, à profil complémentaire et débouchant de la face inférieure du plateau.

Les figures 7 et 8 montrent que les étagères sont munies de nervures supérieures 47 et de gorges 48 qui, de sections complémentaires de celles 16a et 46 précitées, sont destinées à coopérer avec ces dernières.

Ainsi, lorsqu'un plateau 12a est engagé dans l'intervalle entre deux étagères 10a, ses barrières isolantes 16a sont d'abord comprimées par t'étagère supérieure puis, lorsqu'elles parviennent dans les gorges 48 de cette étagère, elles reprennent élastiquement leur forme pour s'encliqueter et venir en contact avec ces gorges, et assurer l'isolation thermique de l'alvéole qu'elles entourent.

Cet aménagement permet de supprimer les couvercles, de réduire l'intervalle entre deux étagères, et, à hauteur égale du chariot ou de l'armoire, d'augmenter le nombre de plateaux pouvant tre conservés.

Comme montré figure 7, les échangeurs 18a assurant à la fois la conservation par le froid et le réchauffage des récipients sont munis, sur leur circuit d'alimentation 21 a équipé d'une vanne de fermeture 34, d'un seul collier chauffant 30a qui est disposé autour de l'extrémité inférieure de

la branche 21 a. Cela réduit le coût de l'équipement, et simplifie la réalisation du circuit électrique.

Lors du réchauffage, le rayonnement émis par chaque échangeur en direction du récipient contribue au réchauffement des mets, mais surtout s'oppose à la formation de condensation sur le fond de l'étagère.

Dans une variante, chaque plateau, 12 ou 12a est recouvert par une coiffe 38, représentée fig. 6, ayant des formes homothétiques aux siennes et épousant tous ses profils en relief ou en creux. Dans ses parties coiffant les barrières isolantes 16,16a, cette coiffe forme des poches d'air 39, qui d'ailleurs peuvent tre augmentée par des déformations locales pour accroître l'isolation entre les alvéoles juxtaposées. La coiffe est réalisée en matière synthétique, en une ou plusieurs couches, elle est isolante et peut comporter un motif décoratif sur sa face supérieure. Après le service du repas, elle peut tre récupérée, ou au contraire servir de plateau pour desservir et tre jetée. Dans ce dernier cas elle peut comporter, dans l'alvéole de conservation uniquement froide, des logements formant des récipients.

Dans une autre forme d'exécution non représentée, chacun des échangeurs tubulaires caloducs 18 de chaque étagère 10 est inclus dans une platine en matériau conducteur de la chaleur, par exemple en fonte d'aluminium. Cette platine est intégrée dans un logement de t'étagère isolante 10 et de manière que sa face supérieure vienne en contact avec le fond des récipients des plateaux. Lorsque t'échangeur 18 est associé à un moyen de chauffage électrique, cet échangeur est juxtaposé soit à une résistance électrique noyée avec lui dans la platine, soit à un inducteur électromagnétique. Les échangeurs sont raccordés, par leurs tronçons dépassant des platines, aux circuits, respectivement, d'alimentation 20 et de retour 21, soit de manière rigide et conventionnelle, soit de manière démontable. Dans ce dernier cas, les conduits intermédiaires 19 et 20, faisant partie des circuits, respectivement, d'alimentation 20 et de retour 21, s'engagent dans un boîtier de raccordement et présentent, chacun, dans ce boîtier, une extrémité fermée par une paroi en biseau apte à venir en contact direct avec l'extrémité fermée correspondante, de forme complémentaire, des troncons de t'échangeur tubulaire caloduc 18. Le contact est amélioré par une graisse conductrice disposée dans le boîtier.

Si t'échangeur 18 d'une platine est associé à une résistance électrique ou à un autre moyen de chauffage électrique, la connexion avec le circuit d'alimentation électrique est également assurée de manière démontable.

Cet aménagement simplifie la construction mais aussi l'entretien, puisqu'en cas de mauvais fonctionnement, seul l'élément défaillant doit tre changé.