Brevet FR2292438A1 — publié le 19760625

La présente invention concerne un procédé pour le traitement des liquides biologiques et tout particulirremnnt des boissons telles que les jus de fruits, les vins et autres boissons fermentes ainsi que l'appareil pour la mise en oeuvre de ce orocéd4. Une préoccupation bien connue des fabricants de boissons est la destruction des bactéries des levures ou autres éléments nuisibles au soit, à la qualité ou à la conservation.Dans ce but on traite actuellement les boissons alcoolisées et notamment les vins au moyen d'anhydride sulfureux,ce qui est efficace mais présente certains dangers car l'anhydride sulfureux est facilement toxique et ne doit être employé qu'en quantité limite.Tous les procédés techniquas destinés à supprimer l'anhydride sulfureux ou éventusllement le réduire se sont jusqu'ici avérées délicats et compliqués à mettre en oeuvre donc motteux et peu strs.Des procédés physiques tels que des traitements par ultra-sons ou par irradiations, ont également été essayés mais ils n'ont ps permis de répondre aux exiqences de la fbrica- tion des boissons ou autres liquides biolosiqueE.tels que les vins r lait ou jus de fruits. La présente invention a pour but de remédier à ces in convénients en réalisant un appareil qui permet de traiter des liquides biologiques, en n'utilisant qu'une quantité minime d'anhydride sulfureux et sans augmentation notable du prix de la production. Cet appareil, objet de l'invention comporte une tête de plongée dans le liquide à traiter, constituée par trois électrodes parallèles,identiques placées à leurs deux extrémités dans un support isolant et reliées entre elles électriquement par le liquide lui-m!- me,une source de courant à faible tension, et un contacteur inverseur connectant les électrodes deux par deux, tout à tour, selon un cycle déterminé,và la source du courant continu en inversant à chaque fois leur polarité et en provoquant ainsi,dans le liquide,des inversions périodiques du déplacement des particules ionisées. Bien entendu, le déplacement des particules n'est pas limité à la zone dans laquelle se trouvent les électrodes,mais se propage progressivement dans le liquide.La modification des polari tds des électrodes crée ainsi une turbulence qui provoque des chocs entre les particules et détériore ou même détruit ainsi certaines des cellules contenues dans le liquide.On constate que les cellules des bactéries ou les cellules microbiennes sont généralement détrui tes tandis que la perméabilité des membranes des levures est modifiée. il s'ensuit que le liquide, et tout particulièrement le vin,en cours de traitement est considérablement amélioré tant en ce qui concerne Sa composition et sa conservation qu'en ce qui concerne son goût et son bouquet. Un tei traitement n'entraîne aucune manipulation complique et l'appareil lui-même est relativement simple, de sorte qù' il oeut être utilisé pour toutes sortes de boissons. La description ci-dessous d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins an vexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristioues de l'invention. Sur ces dessins - la fig.I est un schéma d'une tête de traitement - la fig.2 est un schéma du contacteur inverseur - la fig.3 est une vue de c8té du système de cames de commande du contacteur inverseur de la fig.2 - la fig.4 est un schéma électrique du circuit d'alimentation du contacteur. L'appareil représentA sur les dessins est destiné à détruire, ou au moins à modifier, certaines cellules des corps composant le liquide à traiter, grâce au passage dans ce liquide d'une succession de courants inverses entre des électrodes plonges dans ce liquide.Dans ce but, l'appareil comporte une tête I qui comprend trois électrodes 2,3 et 4 identiques, maintenues parallèlement les unes aux autres entre deux supports isolants 5 et 6,respectivement fixés à chacune de leurs extrémités.Le support supérieur 5 est tramer sé par des conducteurs électriques 2a, 3a,4a , qui relient chacun l'une des électrodes 2,3 et 4 à la borne correspondante 7,8 ou 9 d'une fiche mâle IO.Cette fiche IO est destinée à venir en prise avec un socle femelle I2 relié, par l'intermédiaire d'un contacteur inverseur I4, à une source de courant continu.Le socle femelle 12 comporte trois bornes I7,IE,I9 correspondant aux trois fiches de la fiche mâlv IO et le contacteur inverseur I4 permet de relier deux à deux ces trois bornes de sorte que les électrodes 7,8 et 9 correspondantes sont alimen tes tout h tour, deux par deux, le circuit étant fermé à travers le liquide à traiter dans lequel la tête I est immergke.A chaque change ment de position du contacteur la paire d'électrodes alimentées change et la polarité des électrodes est inversée.Par suite, le courant qui traverse le liquide change de direction et de sens et l'ionisation des particules du liquide est modifiée.Il se cre, dans le liquide, une turbulence qui détériore ou même détruit les cellules des différents composants. Le courant continu est obtenu à partir du réseau normal d'alimentation, c'est-à-dire à partir d'un courant triphasé à une tension de 220 ou de 380 volts.Ce courant est prélevé au moyen d'une prise 20 qui comporte trois bornes 20a, 20b, 20c , correspondant chacune à l'une des phases du réseau.Des fils conducteurs 2I,22,23 relient chacun l'une des bornes 20e , 2Gb, 20c,par l'intermédiaire d'un fusible de sécurité et d'un contacteur 25,au primaire 26 d'un transfo mateur d'alimentation triphasé.Ce transformateur peut Entre monté en étoile ou en triangle selon la tension du réseau d'alimentation grâce à une plaque à bornes 28 également reliée aux contacteurs 25. Le secondaire 30 de ce transformateur triphasé,débite dans un redresseur 32 qui fournit un courant continu ayant un voltage faible de l'ordre de 20 à 30 volts9Dans le mode de réalisation représenté la tension du courant continu peut titre réglée grSce à un commutateur 34 ayant quatre positions qui correspondent chacune à la mise en service d'un nombre déterminé de spires de chacun des enroulements de secondaire 30. La sortie du redresseur 32 alimente le contacteur inverseur I4 auquel il est relié par des conducteurs 35 et 36. Ce contacteur inverseur I4 comporte deux groupes 38 et 40 de quatre contacts qui sont déplacés deux par deux de façon à ce qu'à tout moment chaque groupe comporte deux contacts ouverts et deux contacts fermés.Ces contacts sont reliés aux bornes I7, 18 et I9 de la fiche femelle I2 qui correspondent chacune à l'une des électrodes 2,3 et 4 lorsque la fiche mâle 10 est branchée. Le premier contacteur 40 comporte deux contacts 40a et 40 b , reliés au conducteur 35 et deux contacts 40c et 40d reliés au conducteur 36 de sortie du redresseur 32.Le contact 40a est étalement relié directement à la borne I8 tandis que le contact dOd qui lui est accouplé est relié directement à la borne I7 .Les deux bornes I7 et 18 sont donc alimentées indépendamment de la position Hu oGntS+ Le contact 40b relie le conducteur 35 soit à la borne 19,soit à la borne I7,selon la position des contacts 38b et 38a,et le contact 4Sc relie le conducteur 36 soit à la borne 18,soit à la borne I9 suivant la position des contacts 38c et 38 d.Le contacteur I4 comporte ainsi trois positions différentes d'alimentation des électrodes, tour à tour, avec des polarités différentes. Les contacteurs 38 et 40 sont commandés par des bobines 42 et 44, respectivement,qui sont reliées par deux conducteurs 45 et 46 à une plaque à bornes 48 sur laquelle sont branchés les conducteurs 22 et 23.Les bobines peuvent être excitées séparément ou simultanément car elles sont montées en parallèle sur le conducteur 46 et commandées par deux micro-contacts 50,52 fonctionnant en sens inverse. Chacun de ces micro-contacts est commandé par un système de cames 54, 56,entratné par un moteur 60.De préférence, chacun des systèmes de cames 54 et 56 comporte,comme le montre la figure 3,deux cames 55,57 en forme de demi-cercle supportés coaxialement par un mSme arbre 58 et entraînées en rotation par le moteur 60 de façon à attaquer successivement une butée 62,64 solidaire du micro-contact correspondant. Les deux-demi cames 55 et 57 se recouvrent de façon à occuper environ les 2/3 d'une circonférence et à laisser un espace libre qui correspond à le période pendant laquelle la butée 62,64 est dégagée et l'interrupteur rappelé vers sa position de repos ou d'ou verture.Les deux systèmes de cames 54 et 56 sont décalés sur l'arbre 58,de telle manière que pendant un tiers de tour les deux interrupteurs sont fermés simultanément et que pendant chacun des tiers de tour suivants ils sont alternativement fermés et ouverts ainsi à chaque tour de cames 54,56 la paire de bornes de la prise I2 reliée à la source change trois fois et les trois bornes sont alimentées successivement chacune avec deux polarités différentes. De préférence, le moteur tourne à raison d'un tour toutes les dix minutes,de sorte que l'inversion de courant dans les électrodes s'effectue environ toutes les trois minutes.Un compteur horaire 66 permet de contrôler efficacement le nombre de ces inversions. La fermeture des contacteurs 25 ainsi que l'ensemble du fonctionnement de l'appareil est télécommandé grâce à un transformateur monophasé 70 dont le primaire 72 est monté sur le conducteur 23 et relié à son extrémité et en un point intermédiaire resDectivement à deux plots 74 et 76 de la plaque 28.Une barrette mobile 78 connec te,selon la tension du réseau, l'un ou l'autre de ces plots avec une borne fixe 79 de laite plaque.rette borne 79 est relie 3 une borne 80 de la fiche femelle I2 tandis qu'une autre borne 82 branchée di rectement sur le conducteur 22 est reliée en permanence à une cinquième brone 84 de cette même fiche femelle I2. La fiche mâle IO reliée à la tête I comporte,elle aussi, en plus des bornes 7,8 et 9 correspondant aux électrodes,deux bornes 86 et 88.Ces deux bornes sont reliées entre elles par un conducteur 90 de sorte que lorsque les fiches sont en prise, le circuit d'alimentation du transformateur 70 est fermé par ce conducteur,ce qui permet la mise en route de l'appareil.Par contre, tant que la fiche mâle n'est pas branchée le circuit d'alimentation du transformateur 70 est ouvert entre les bornes 80 et 84 et l'appareil ne peut fonc tionner. Le secondaire 92 de ce transformateur 70 alimente en un courant de faible tension, de l'ordre de 24 volts,par l'intermédiaire d'un conducteur 94 une bobine 96 de commande d'un contacteur de main tien 98 solidaire des contacteurs 25.Cette bobine 96 est par ailleurs montée en série,par l'intermédiaire d'une plaque à bornes 100, avec un interrupteur de marche 102 et un interrupteur d'arrêt I04.Un inter rupteur de rrarmement I06 est relié par l'intermédiaire de la plaque I00, au secondaire 22 et à une bobine de réarmement 108 qui commande la fermeture d'un interrupteur thermique IIO également monté sur le circuit d'alimentation de la bobine 96.Un voyant lumineux 112 de contrôle du fonctionnement de l'appareil est branché sur la plaque 100 et est alimenté par le secondaire 92. De même, un relis de pro tection II4 est monté sur le primaire 26 du transformateur d'alimen tation tandis qu'un relais électromagnétique II6 monté sur le con ducteur 36 de sortie du redresseur commande l'ouverture d'un inter rupteur 118 en série avec la bobine 96 quand la tension de sortie du redresseur 32 est trop forte.L'-appareil est ainsi extrêmement sflr et peut sans danger titre utilisé pour traiter un liquide. Dès qu'un échauffement anormal se produit,l'interrupteur IIO s'ouvre par I'intermdiaire du relais de protection thermique II4 et interrompt le fonctionnement de l'appareil.La bobine I08 permet Âe réarmement de l'interrupteur IOO,sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir l'appareil, par l'intermédiaire de l'interrupteur de réarmement I06 qui permet une nouvelle alimentation du transformateur 26. L'interrup eur IIB commandé par le relais II6 interdit toute utilisation avec une tension trop élevée et évite ainsi la détérioration du contacteur inverseur 14 ou des électrodes et surtout empêche le liquide d'atteindre une température nuisible. Sien entendu, la vitesse de rotation du moteur 60 ainsi que la forme et les positions relatives des cames 55 et 57 peuvent facilement être réglées de façon à donner aux inversions de polarité des fréquence adaptées au liquide à traiter. Dans tous les cas ce liquide est traversé au voisinage des électrodes par des courants ionisants dont la direction et le sens varient périodiquement bien qu'avec une fréquence relativement faible.Les particules ionisées sont entraînées alternativement dans un sens puis dans l'autre de sorte qu'il se crée une turbulence nuisible aux bactéries,levures ou autres cellules gênantes. On constate alors que le liquide traité présente une apparence plus agréable, le vin est plus clair, il se conserve mieux tandis que son gott,son bouquet et sa qualité sont considérablement améliorés.Il suffit d'une très faible quantité d'anhydride sulfureux pour lui permettred'at- teindre la qualité optimale demandée et tout risque de toxicité est écarté. - REVENDICATIONS I - Procédé de traitement des liquides biologiques qui consiste à faire passer dans le liquide à traiter un courant continu dtionisation et à changer cycliquement la direction et le sens de ce courant avec une fréquence relativement faible mais suffisante pour créer dans le liquide une turbulence qui détériore ou même détruit les cellules de certains composante 2 - Procédé suivant la revendication I dans lequel la direction du courant continu change environ toutes les trois minutes. 3 - Appareil pour le traitement de5 liquides biologiques et notamment des boissons caractérisé en ce qu'il comporte une tête de plongée dans le liquide à traiter,constituée par trois électrodes parallèles,identiques placées à leurs deux extrémités dans un support isolant et reliées entre elles électriquement par le liquide lui-me- me une source de courant continu à faible tension, et un contacteur inverseur connectant les électrodes deux par deux, tout à tour,selon un-cycle détermin, à la source du courant continu en inversant à chs- que fois leur polarit et en provoquant ainsi,dens le liquide,des inversions périodiques du déplacement des particules ionisées. 4 - Appareil suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la source de courant continu est constituée par un transformateur d'alimentation,réducteur de tension,relié au réseau général d'alimentation et associé à untredresseur de courant. 5 - Appareil suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'alimentation du transformateur d'alimentation est commandé par un transformateur de télécommande. 6 - Appareil suivant l'une des revendications 3 à 5,caractérisé en ce que la teste de plongée comporte une fiche mâle amovible comportant une fiche reliée à chacune des électrodes tandis que le contacteur inverseur est branché sur un socle femelle comportant trois bornes correspondantes. 7 - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le socle femelle comporte en outre deux bornes reliées à l'alimentation du transformateur de télécommande et la fiche mâle porte un conducteurde fermeture de ce circuit d'alimentation lorsque la tête de plongée est branchée. 8 - Appareil suivant l'une des revendications 3 à 7,carac térisé en ce que le contacteur inverseur comporte deux groupes de quatre contacts commandés par deux bobinages excités tour à tour et simultanement. 9 - Appareil suivant la revendication 8,caractérisé en ce que l'excitation des bobinages du contacteur est commandée par deux systèmes de cames rotatives de fermeture de deux interrupteurs simultanément puis indépendamment au cours de chaque tour. IO - Appareil suivant l'une des revendications I à 9,caractérisé en ce que le secondaire du transformateur d'alimentation est commandé par un commutateur à quatre-positons de réglage de la tension de-sortie dudit transformateur. II - Appareil suivant la revendication IO,caractérisé en ce que la tension de sortie du transformateur d'alimentation varie entre 20 et 30 volts. I2 - Appareil suivant l'une des revendications 3 à II caractérisé en ce qu'il comporte des organes de sécurité arrêtant son fonctionnement en cas d'échauffement anormal du liquide et/ou d'élévation de la sortie tension du courant d'alimentation.