La présente invention concerne le domaine du transport et de la distribution de produits thermosensibles, tels les produits pharmaceutiques et les produits alimentaires. On sait que dans ce domaine, parmi les techniques de mise en œuvre de froid , on compte outre le froid mécanique, deux techniques alternatives qui résident dans l'utilisation de fluides cryogéniques et en particulier d'azote liquide :

- La première technologie consiste à injecter de l'azote liquide directement dans l'enceinte (« injection directe ») et d'y réaliser sa vaporisation ;

- La seconde technologie (dite « injection indirecte ») utilise un (ou plusieurs) échangeur(s) de chaleur (par exemple un simple serpentin), dans lequel circule le fluide cryogénique, l'enceinte étant par ailleurs munie d'un système de circulation d'air (ventilateurs) mettant en contact cet air avec les parois froides de l'échangeur, ce qui permet ainsi de refroidir l'air interne à l'espace confiné considéré (conteneur, espace interne -chambre froide- à un camion...).

La présente invention s'intéresse alors tout particulièrement au problème du givrage de ces échangeurs. En effet, l'humidité de l'air inévitable dans l'espace concerné (conteneur, espace interne d'un camion...), notamment par le fait que cet espace est régulièrement ouvert pour procéder aux livraisons des produits, cet humidité donc engendre naturellement un dépôt de givre sur l'échangeur de chaleur, ce qui va affecter son efficacité.

De plus, ce taux d'humidité de l'air dans l'espace considéré n'est pas constant et peut notamment varier en fonction des conditions climatiques et du nombre d'ouvertures de l'espace et de l'échange intervenant entre l'air intérieur et l'extérieur.

Parmi les solutions proposées dans cette industrie pour résoudre ce problème, on trouve notamment les deux approches suivantes : - Considérons l'exemple d'une ambiance de température interne à l'espace supérieure à 0 ⁰ C (par exemple pour du transport de produits frais), la solution met en œuvre deux échangeurs. Pendant qu'un échangeur A dégivre automatiquement par le fait que l'on coupe son alimentation en fluide cryogénique, l'échangeur B est alimenté et maintient en froid l'espace confiné, et réciproquement. Les échangeurs A et B sont donc alimentés en alternance avec le fluide cryogénique. La température du fluide ou gaz (vapeurs froides) sortant de l'échangeur peut être prise en compte comme indication du niveau de givrage de l'échangeur considéré. L'inconvénient de cette première solution est bien entendu lié au fait qu'elle est limitée aux températures de stockage supérieures à 0 ⁰ C.

- Considérons maintenant une seconde solution où l'ambiance de température interne à l'espace est inférieure à 0 ⁰ C (par exemple -20 ⁰ C pour du transport de produits surgelés), ici encore la solution met en œuvre deux échangeurs. Pendant qu'un échangeur A est dégivré à l'aide d'un chauffage électrique, l'échangeur B est alimenté et maintient en froid l'espace confiné, et réciproquement. Les échangeurs A et B sont donc alimentés en alternance avec le fluide cryogénique. La température du fluide ou gaz sortant de l'échangeur (vapeurs froides) peut être prise en compte comme indication du niveau de givrage de l'échangeur considéré. L'inconvénient de cette solution est lié à la difficulté d'installer un élément chauffant sur l'échangeur, et par voie de conséquence d'introduire directement des quantités de chaleur dans l'espace que l'on veut refroidir, sans oublier la consommation de l'élément chauffant qui est nécessairement pénalisante pour u n véhicule tel qu'un camion.

Comme on le verra plus en détail dans ce qui suit, la présente invention propose une nouvelle approche pour gérer ce problème, utilisant également un lot (au moins un échangeur mais préférentiellement au moins une paire) d'échangeurs internes à l'espace confiné à refroidir, utilisant également un échangeur additionnel (T), interne à une des chambres de stockage, mais également un troisième échangeur (X), qui est lui extérieur à l'espace, le dégivrage d'un échangeur du lot qui est à dégivrer (par exemple Ie A) étant réalisé par l'alimentation en fluide cryogénique de l'échangeur additionnel (T) qui est ainsi utilisé selon les phases de transport pour refroidir la chambre en remplacement des échangeurs dudit lot, ou en complément de l'action de l'un ou plusieurs des échangeurs du lot et par le fait que tout ou partie des vapeurs froides du fluide cryogénique obtenues en sortie de l'échangeur additionnel (T) sont dirigées dans l'échangeur adjacent (X) pour y être réchauffées par échange avec l'air environnant ou grâce à l'intervention d'un système réchauffeur associé à cet échangeur adjacent (X), avant d'être dirigées dans l'échangeur A à dégivrer.

L'échangeur additionnel T a un caractère particulier par rapport à ceux du lot (A, A/B, A/B/C.) dans la mesure où cet échangeur additionnel T ne sera, lui, jamais dégivré par l'intervention de l'échangeur adjacent X.

En d'autres termes, la présente solution peut être résumée ainsi :

- le système comprend un « lot «/ensemble d'échangeurs (au moins un échangeur mais préférentiellement au moins une paire A/B, ), internes à l'espace confiné à refroidir, chaque échangeur étant muni de son système de circulation d'air (ventilateur) mettant en contact cet air avec les parois froides de l'échangeur,

- on dispose également d'un échangeur additionnel (T), interne à l'espace, par exemple interne à une des chambres de stockage des produits ;

- on dispose également d'un échangeur de chaleur X installé à l'extérieur de l'espace confiné à refroidir, échangeur extérieur muni avantageusement, mais seulement optionnellement, d'un dispositif de chauffage (par exemple électrique, ou encore à gaz ou encore à pétrole) ;

- on dispose de canalisations de connexion des échangeurs entre eux ;

- on dispose également de capteurs de température aptes à déterminer la température du gaz ou fluide sortant de tout ou partie des échangeurs, ainsi qu'une unité de gestion et de commande (acquisition et gestion de données). - A -

Le givrage d'un échangeur donné est constaté par rapport à la température anormalement basse de son gaz d'échappement, signe qu'un givrage est intervenu. - pendant que l'un ou plusieurs ou aucun des échangeurs du lot A, B,

C... est en opération pour refroidir la chambre, un (ou plusieurs) des échangeurs est à l'arrêt pour être dégivré (par réchauffement de tout ou partie des vapeurs froides obtenues en sortie de l'échangeur additionnel T, telles qu'envoyées dans l'échangeur adjacent extérieur X pour y être réchauffées par intervention d'un réchauffeur comme dit plus haut, ou bien plus simplement selon les cas par échange avec l'air environnant l'échangeur X).

Le terme « aucun » utilisé ci-dessus décrit la situation où les échangeurs A/B/C... sont en opération mais arrêtés du fait de la régulation, la température de consigne étant atteinte, un ou plusieurs de ces échangeurs doivent être dégivrés et l'échangeur T est alors mis en service.

En pratique, le fonctionnement de la solution présentement revendiquée peut alors être résumé dans ce qui suit, avec l'exemple suivant d'un mode de réalisation mettant en œuvre une paire d'échangeurs A/B : i) Le givrage de l'échangeur A est constaté par rapport à la température de son gaz d'échappement. Une température trop basse indique une efficacité insuffisante et donc un givrage.

L'alimentation de l'échangeur A avec le fluide cryogénique est alors coupée et son ventilateur arrêté (selon une autre mise en œuvre avantageuse, le ventilateur peut être arrêté seulement après l'écoulement d'une temporisation t pour permettre d'amener la température de l'échangeur au voisinage de la température environnante de la chambre avant que les futures vapeurs chaudes en provenant de X ne soient envoyées dans A pour le dégivrer).

Le ventilateur de l'échangeur B est mis en marche et son alimentation avec le fluide cryogénique démarrée. Le ventilateur de l'échangeur T est mis en marche et son alimentation avec le fluide cryogénique démarrée. Le gaz d'échappement de l'échangeur T est envoyé et passe au sein de l'échangeur de chaleur X situé à l'extérieur de l'espace confiné à refroidir (par exemple l'échangeur X et son système de chauffage éventuel peut être situé, dans le cas d'un camion, soit en dessous du camion, soit « en tête » de la caisse du camion, c'est-à-dire entre la caisse du camion et le camion proprement dit). L'échangeur X réchauffe ce gaz grâce à la chaleur de l'air l'environnant ou encore grâce à l'intervention d'un système réchauffeur associé à cet échangeur X. j) Le gaz ainsi réchauffé est renvoyé dans l'échangeur A pour le dégivrer.

Le temps de dégivrage de l'échangeur A avec le gaz d'échappement réchauffé de l'échangeur T peut être calculé dans l'unité de gestion et de commande. La température du gaz réchauffé à la sortie de l'échangeur A peut notamment indiquer le niveau de son (dé)givrage. Mais selon une autre mise en œuvre avantageuse de l'invention, une sonde de température placée sur la surface de l'échangeur, en un emplacement pertinent, peut également permettre la détection de la fin d u dég ivrage de l'échangeur considéré. k) comme on l'a déjà évoqué plus haut, il est à noter que lors de l'arrêt de l'échangeur A pour dégivrage, selon les configurations de camions et les applications de produits transportés (produits frais, fleurs, produits surgelés...) il est également possible de ne faire intervenir que l'échangeur additionnel T seul, et non pas les deux échangeurs B et T.

On donne également dans ce qui suit l'exemple d'un lot à 3 échangeurs A/B/C, complétés par l'échangeur additionnel T, le tableau ci- dessous décrit les différents états possibles :

La présente invention concerne alors un procédé de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré, du type où le camion est muni :

- d'au moins une chambre de stockage des produits,

- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide,

- d'un système d'échangeur thermique principal dans lequel circule le fluide cryogénique, - ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de l'échangeur thermique principal, se caractérisant en ce que :

- le système d'échangeur thermique principal comprend un ensemble d'au moins un échangeur mais préférentiellement au moins une paire d'échangeurs, internes à ladite au moins une chambre, chaque échangeur étant muni de son système de circulation d'air apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de chaque échangeur, - le système d'échangeur thermique principal comprend outre ledit ensemble d'échangeur(s), également un échangeur additionnel (T), interne à une desdites chambres de stockage,

- on dispose d'un échangeur thermique adjacent (X) installé à l'extérieur de la chambre; - on dispose d'un système de canalisations, apte d'une part à alimenter en liquide cryogénique à partir de la réserve ledit système d'échangeur thermique principal, et à relier l'échangeur adjacent (X) aux échangeurs dudit ensemble d'échangeurs ( A, B .. .) ; - on dispose de capteurs de température aptes à déterminer la température des vapeurs froides sortant de tout ou partie des échangeurs du système, ainsi que d'une unité de gestion et de commande ; et caractérisé en ce que lorsque l'un ou plusieurs échangeurs dudit ensemble doivent être dégivrés, on met en œuvre les mesures suivantes : i) on alimente en fluide cryogénique l'échangeur additionnel (T) qui est ainsi utilisé selon les phases de transport pour refroidir la chambre en remplacement des échangeurs dudit ensemble, ou en complément de l'action de l'un ou plusieurs des échangeurs dudit ensemble, . j) tout ou partie des vapeurs froides du fluide cryogénique obtenues en sortie de l'échangeur additionnel (T) sont dirigées dans l'échangeur adjacent (X) pour y être réchauffées par échange avec l'air environnant ou grâce à l'intervention d'un système réchauffeur associé à cet échangeur adjacent (X), avant d'être dirigées dans le ou les échangeurs à dégivrer pour le (les) dégivrer en tout ou partie ;

l'échangeur additionnel (T) n'étant jamais dégivré par l'intervention dudit échangeur adjacent (X).

Comme on l'a mentionné plus haut, selon un des modes de mise en œuvre de l'invention, le givrage d'un des échangeurs A, B... est constaté par l'unité de gestion et de commande par rapport à la température des vapeurs froides obtenues en sortie de l'échangeur considéré, une température trop basse indiquant une efficacité insuffisante et donc un givrage trop important, l'unité de gestion et de commande commandant alors les étapes de mise en position d'attente de l'échangeur considéré, givré (arrêt de son alimentation, arrêt de la ventilation), la mise en service ou non d'un ou plusieurs autres échangeurs de l'ensemble, l'alimentation en fluide cryogénique de l'échangeur additionnel (T), et l'envoi de tout ou partie des vapeurs froides du fluide cryogénique obtenues en sortie de l'échangeur additionnel (T) dans l'échangeur adjacent X pour y être réchauffées. Selon un des modes de mise en œuvre de l'invention, le camion comprend au moins deux chambres de stockage et l'échangeur additionnel (T) est situé dans celle des deux chambres de stockage qui doit assurer la température de stockage la plus basse.

L'invention concerne également un dispositif de transport de produits thermosensibles en camion réfrigéré muni :

- d'au moins une chambre de stockage des produits,

- d'une réserve d'un fluide cryogénique tel l'azote liquide, - d'un système d'échangeur thermique principal dans lequel circule le fluide frigorifique,

- ainsi que d'un système de circulation d'air, par exemple de type ventilateurs, apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de l'échangeur thermique principal, se caractérisant en ce que :

- le système d'échangeur thermique principal comprend un ensemble d'au moins un échangeur thermique, mais préférentiellement au moins deux échangeurs thermiques (A, B, ...) internes à la chambre, chaque échangeur étant muni de son système de circulation d'air apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de chaque échangeur,

- le système d'échangeur thermique principal comprend outre ledit ensemble d'échangeur(s), également un échangeur additionnel (T), interne à une desdites chambres de stockage,

- on dispose d'un échangeur thermique adjacent (X) installé à l'extérieur de la chambre, éventuellement muni d'un système de réchauffeur;

- on dispose d'un système de canalisations, apte d'une part à alimenter en liquide cryogénique à partir de la réserve ledit système d'échangeur thermique principal, et à relier l'échangeur adjacent (X) aux échangeurs dudit ensemble d'échangeurs ( A, B .. .) ; - on dispose de capteurs de température aptes à déterminer la température des vapeurs froides sortant de tout ou partie des échangeurs du système, ainsi que d'une unité de gestion et de commande, apte, lorsque que l'un ou plusieurs échangeurs dudit ensemble doivent être dégivrés, à mettre en œuvre les mesures suivantes : i) on alimente en fluide cryogénique l'échangeur additionnel (T) ; j) tout ou partie des vapeurs froides du fluide cryogénique obtenues en sortie de l'échangeur additionnel (T) sont dirigées dans l'échangeur adjacent (X) pour y être réchauffées par échange avec l'air environnant ou grâce à l'intervention d'un système réchauffeur associé à cet échangeur adjacent (X), avant d'être dirigées dans le ou les échangeurs de l'ensemble à dégivrer pour le (les) dégivrer en tout ou partie.

Parmi les avantages remarquables de l'invention revendiquée, on peut citer les aspects suivants :

- l'utilisation d'un gaz sec permet son utilisation à l'intérieur de l'échangeur de chaleur sans risque de givrage de son intérieur. En effet, il est très important d'éviter les entrées d'humidité dans les échangeurs lors d'un dégivrage, pour ne pas entraîner, lors de l'utilisation suivante d'un échangeur avec injection d'un liquide cryogénique, le givrage de l'intérieur de cet échangeur. Et c'est précisément ce que permet la présente invention puisque les seuls fluides circulant sont les vapeurs gazeuses réchauffées d'une part (par exemple l'azote réchauffé) et le liquide cryogénique d'autre part (l'azote liquide par exemple), il n'y a aucun risque de créer des entrées d'humidité ;

- le fait de chauffer l'intérieur de l'échangeur permet de focaliser et ainsi limiter les entrées de chaleur dans la caisse isolée et ainsi d'améliorer l'efficacité du système de refroidissement ;

- l'invention permet d'éviter l'installation d'un système de chauffage électrique qui peut être difficile, surtout en raison de la nécessité de focaliser les entrées de chaleur sur le givre autour de l'échangeur de chaleur ;

- le problème du givre est lié aux conditions climatiques, il est plus important en cas de températures haute à l'extérieur du camion, mais de façon très intéressante et synergétique, le réchauffement des gaz d'échappement dans l'échangeur X sera alors plus efficace, facilité du fait de ces températures extérieures hautes ; - par ailleurs, on peut signaler un autre avantage de l'invention dans le fait de maintenir une température stable dans la chambre pendant le dégivrage puisque l'échangeur T est lui même une source du froid (les systèmes de froid mécaniques montrent eux forcément des « pics » en température). Ainsi le fait d'utiliser du fluide cryogénique dans T permet d'utiliser les frigories associées à cette mise en œuvre pour refroidir la chambre, l'échangeur T intervient donc non seulement dans le processus de dégivrage d'un autre échangeur mais également pour apporter à la chambre ses propres capacités frigorifiques.

La figure annexée permet de mieux comprendre l'invention en illustrant un mode de réalisation où l'on reconnaît les éléments suivants :

- le cadre en gros pointillés schématise l'intérieur d'un camion, qui comporte comme on le voit deux chambres de stockage, par exemple pour transporter deux types de produits, par exemple des produits surgelés pour la première chambre, et des produits frais pour la seconde chambre ;

- ce mode illustre un exemple où la première chambre comporte trois échangeurs thermiques (A, B, et C) et où la seconde chambre comporte également trois échangeurs thermiques (D, E, et F), chaque échangeur étant muni de son système de circulation d'air apte à mettre en contact l'air interne à la chambre avec les parois froides de chaque échangeur,

- on constate également sur la figure la présence d'un échangeur « additionnel » T, interne à une des chambres de stockage, ici la chambre N°1 , selon l'invention avantageusement la chambre devant assurer la température de stockage la plus basse ;

- on visualise également l'échangeur thermique adjacent X installé à l'extérieur des chambres, à l'extérieur de l'espace intérieur au camion ;

- on ne détaillera pas ici l'ensemble de canalisations, permettant d'une part d'alimenter en liquide cryogénique à partir de la réserve (non représentée sur la figure) chacun des échangeurs thermiques et à rel ier l'échangeur adjacent (X) aux échangeurs de l'ensemble ( A, B, C, D, E, F), l'échangeur T n'étant on l'a vu jamais dégivré par l'intervention de l'échangeur X, de même on ne détaillera pas ici le rôle et la présence des électrovannes SVi et autres soupapes PSVj.

Comme on l'aura compris à la lecture de ce qui précède, l'invention permet d'adresser toutes les situations, une ou plusieurs chambres, un ou plusieurs échangeurs en complément de l'échangeur T, et selon les besoins, selon les moments du processus, le procédé selon l'invention mettra en œuvre les situations suivantes :

- un ou plusieurs ou aucun ou tous les échangeurs A, B...de l'ensemble est-sont à l'arrêt (à l'arrêt dans le sens où ils ne sont pas en service, pas alimentés, pas utilisés pour apporter leurs frigories à la ou les chambres), si «tous » sont à l'arrêt cela peut signifier que les échangeurs A/B/C...de l'ensemble sont en opération mais arrêtés du fait de la régulation, la température de consigne étant atteinte, ou encore signifier que une partie des échangeurs de l'ensemble ne sont pas en service, l'autre partie étant en dégivrage, l'échangeur T étant alors opérationnel ;

- un ou plusieurs ou aucun ou tous les échangeurs A, B...de l'ensemble ... est-sont en fonctionnement (alimenté(s) en cryogène), si « aucun » n'est en service, cela ramène au cas ci-dessus où « tous » sont à l'arrêt, et donc cela peut signifier que les échangeurs A/B/C...de l'ensemble sont en opération mais arrêtés du fait de la régulation, la température de consigne étant atteinte, ou encore signifier que une partie des échangeurs de l'ensemble ne sont pas en service, l'autre partie étant en dégivrage, l'échangeur T étant alors opérationnel ; - un ou plusieurs ou aucun ou tous les échangeurs de l'ensemble est-sont en mode dégivrage (on rappelle que T ne l'est jamais).