Brevet FR2275745A1 — publié le 19760116

Dans les appareils connus pour le traitement thermique notamment le chauffage, de liquides ou semi-liquides, alimentaires ou non alimentaires, il faut, pour éviter de trop grandes déperditions de calories, isoler les sources de chaleur et les conduits renfermant les produits à traiter. Malgré ces isolations souvent onéreuses il n1 est pas possible d'éliminer complètement les déperdit ions thermiques. La présente invention a pour but de supprimer tout ou partie de ces isolations tout en réduisant encore les pertes thermiques des appareils de traitement thermique. A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil pour le traitement thermique de produits liquides et semiliquides qui se distingue par le fait qu'il comporte au moins un tube métallique, dans lequel circule le produit à traiter, entouré par une source de chaleur et par le fait qu'entre ce tube et cette source de chaleur se trouve un élément filtrant, laissant passer pratiquement sans atténuation la chaleur rayonnée par la source mais réfléchissant pratiquement entièrement la chaleur rayonnée par le liquide à traiter ou son conduit. Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple quelques formes d'exécution d'une partie de l'appareil selon l'invention. La figure 1 illustre partiellement et en coupes longitudinale et transversale une première forme d'exécution de ltappa- reil La figure 2 illustre partiellement et en coupeslongitudinale et transversale une seconde forme d'exécution de l'appareil. La figure 3 illustre en coupe un détail de montage de 'élément filtrant. La figure 4 illustre la courbe de transmission de l'énergie calorifique au travers de l'élément filtrant en fonction de la longueur d'onde de cette énergie calorifique. L'appareil pour le traitement thermique de liquides ou semi-liquides, alimentaires ou non alimentaires, comporte à l'instar des appareils connus un lieu de stockage du produit à traiter, une pompe de circulation de ce produit ainsi qu'éventuellement un lieu de stockage du produit traité. Ces différents éléments de l'appareil ainsi que d'autres qui sont classiques et bien connus ne seront pas décrits ici, cette description se confinant à l'essentiel de la présente invention qui consiste dans le dispositif permettant le transfert d'énergie calorifique au produit à traiter dans les meilleures conditions possibles, c'est-à-dire avec le moins de pertes possibles. Dans la première forme d'exécution illustrée à la figure 1 ce dispositif de transfert d'énergie calorifique comporte un tube central 1, par exemple en métal, plus particulièrement en acier inoxydable, à l'intérieur duquel on fait circuler, de façon connue, un produit liquide ou semi-liquide à traiter. Autour de ce tube central se forme une source de chaleur 2, par exemple formée par une résistance électrique. Entre la source de chaleur 2 et le tube central 1 se trouve un élément filtrant 3 formé par un tube en une matière telle qu'il soit perméable ou transparent pour de l'énergie calo o rifique à haute température, en dessus de 800 C, et qui est par contre opaque ou réfléchissante pour de l'énergie calorifique à basse température, en dessous de 2000 C. Ceci peut être obtenu par un tube de quartz ou de silice fondu. En effet à haute température, soit par des énergies rayonnant à une longueur d'onde inférieure à 30 000 A la transmission d'énergie est pratiquement égale à 100 % (figure 4).Par contre pour des énergies calorifiques à basse température, dont la longueur d'onde de rayonnement est supérieure à 50 000 i, c'est-à-dire pour des tempéra o tures inférieures à 200 C, le quartz est pratiquement opaque. On a ainsi réalisé un filtre thermique permettant, pratiquement sans perte, la transmission d'énergie à haute température de la source 2 du produit à traiter contenu dans le tube 1 mais interdisant une déperdition de chaleur par rayonnement de ce tube 1 vers l'extérieur. I1 est évident que dans cette forme d'exécution il faut mettre un réflecteur thermique autour de la source 2 pour récupérer l'énergie radiée vers l'extérieur. La seconde forme d'exécution est un perfectionnement du dispositif schématisé à la figure 1. En effet autour de l'ensemble 1,2,3, formant la première forme d'exécution du dispositif on a placé un second élément filtrant tubulaire 4 entouré lui-même d'un conduit cylindrique 5. Le produit à traiter est envoyé en A dans l'enceinte cylindrique et puis passe dans le tube central 1. On réalise ainsi un préchauffage du produit dans l'enceinte 5, l'élément filtrant 4 opérant de la même façon que l'élément filtrant 3 soit en ne laissant passer l'énergie calorifique que de la source vers l'enceinte 5 mais non dans le sens contraire. En outre cet appareillage est caractérisé en ce que, selon sa constitutiOn atomique, la matière de l'enceinte de circulation peut transmettre des quantités d'énergie proportionnelles au coefficient de transmission thermique caractéristique des métaux envisagés, selon qu'il s'agisse par exemple d'enceinte constituée en cuivre ou en acier inoxydable. Selon la figure 2, il est possible, au cours d'un même cycle de traitement utilisant cette faculté, de traiter de deux façons différentes un même produit en faisant varier la composition des enceintes (1) et (5Y. La figure 3 illustre un système particulier de montage des éléments filtrants dans un carter métallique que comprend l'appareil. Comme le coefficient de dilatation thermique du quartz est nul ou tout au moins bien inférieur à celui de l'acier, il est nécessaire de réaliser un montage dans lequel l'élément filtrant 3 soit susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport au tube 1 et au carter 6 entourant le dispositif. Dans l'exécution illustrée à la figure 3, le tube central 1 en acier est rendu solidaire du carter 6 par tous moyens connus. Par contre l'élément tubulaire 3 est monté sur le carter 6 par l'intermédiaire de joints classiques 7 assurant son centrage et de joints d'extrémités 8 assurant son positionnement longitudinal tout en permettant des variations dimensionnelles entre le carter 6 et l'élément tubulaire 3. REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement thermique de liquides ou semiliquides caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un tube métallique dans lequel circule le produit à traiteur, entouré par une source de chaleur et par le fait qu'entre ce tube et cette source de chaleur se trouve un élément filtrant, laissant passer pratiquement sans atténuation la chaleur rayonnée par la source mais réfléchissant pratiquement entièrement la chaleur rayonnée par le liquide à traiter ou son conduit. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la source de chaleur est un corps de chauffe électrique. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément filtrant est constitué par un tube de quartz. 4. Appareil selon la revendication 1 ou l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un second élément filtrant entourant la source de chaleur et entouré par une enceinte extérieure de circulation du produit à traiter. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément filtrant est monté de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport au reste de l'appareil. 6. Appareil selon la revendicaton 4, caractérisé par le fait que l'enceinte externe et le tube central sont branchés en série. 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube central et l'enceinte externe sont métalliques. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le tube central et l'enceinte externe sont en des métaux différents.