Brevet FR2563509A1 — publié le 19851031

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DISTRIBUTION DE LIQUIDES TELS QUE LIQUIDES ALIMENTAIRES ET NOTAMMENT BOISSONS La présente invention a trait à un procédé et un dispositif pour la distribution de liquides tels que liquides alimentaires et notamment de boissons réfrigérées ou non, dans lesquels on dilue un liquide concentré à l'aide d'un liquide diluant, notamment de l'eau. L'invention s'applique notamment à la distribution de boissons réfrigérées à partir de concentrés, telles que par exemple boissons préparées à partir de concentrés naturels de jus de fruits, par exemple des oranges, avec ou sans pulpe, broyée ou non broyée. Les dispositifs ou appareils de ce type actuellement connus sont destinés à assurer d'une façon automatique la dilution d'un produit concentré liquide, visqueux ou non, avec ou sans pulpe, dans l'eau, en général de l'eau rafrai- chie et, en général, à délivrer des doses du produit ainsi dilué, par exemple au verre ou au gobelet. Ces appareils pressentent notamment l'inconvénient d'être relativement onéreux, compliqués car comportant de nombreuses pièces mobiles, difficiles à entretenir et surtout à nettoyer conformément aux prescriptions qui imposent un nettoyage systématique des distributeurs de liquides ali mentaires dont les composants tels que pompe, valve, canalisations et conduits de distribution sont le siège de fermentations bactériennes en particulier. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé et un dispositif de distribution de liquides tels que liquides alimentaires et notamment boissons permettant de diluer, à une concentration donnée et avec une grande précision, un concentré liquide qui peut être indifféremment visqueux ou non visqueux, avec ou sans pulpe broyée ou non et, le cas échéant, de délivrer le produit dilué en doses exactes, et ceci en utilisant des moyens simples, peu onéreux et peu sujets aux pannes. Un autre objectif de l'invention est de permettre ainsi d'obtenir un produit dilué extrèmement homogène. Un autre objectif de l'invention est de délivrer, à température recommandée pour la consommation, le liquide alimentaire quelle que soit la fréquence d'utilisation. Un autre objectif de l'invention est de permettre de reconstituer les propriétés organoleptiques d'un jus de fruits fraîchement pressé à partir d'un concentré naturel congelé de jus de fruits. Un autre objectif de l'invention est de réaliser un dispositif qui ne met pas en oeuvre des moyens mécaniques complexes en contact avec le concentré ou le liquide diluant. Un autre objectif de l'invention est d'éviter ou de limiter considérablement les phénomènes d'oxydation ou de fermentation des liquides contenus et de conserver ainsi les propriétés organoleptiques du liquide alimentaire délivré, et ceci en particulier pour les produits très sensibles à l'oxydation et à la fermentation. Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un dispositif qui soit de nettoyage extrèmement facile et aisé, en permettant un démontage rapide. Un autre objectif encore de l'invention est, dans le cas fréquent où le liquide diluant est de l'eau potable, d'utiliser la pression du réseau d'eau potable qui alimente l'appareil, comme source d'énergie. L'invention a pour objet un procédé de distribution de liquides tels que liquides alimentaires et notamment boissons, dans lequel on dilue, à une concentration donnée, un concentré liquide dans un liquide diluant, tel que notamment de l'eau, caractérisé en ce que l'on fait circuler le liquide diluant à travers un organe déprimogène, notamment un organe du type Venturi, à un débit déterminé, de façon à créer une dépression et que l'on amène le concentré liquide, à l'intérieur de l'organe déprimogène, dans le flux de liquide diluant par l'intermédiaire d'un passage calibré. De préférence, l'alimentation de l'organe déprimogène en concentré liquide s'effectue par le simple effet d'aspiration de l'organe déprimogène ou, éventuellement, en utilisant en plus la gravité du liquide concentré. Selon un mode de mise en oeuvre plus particulièrement préféré de l'invention, l'organe dêprimogène se poursuit par une canalisation de distribution pouvant éventuellement faciliter ou améliorer l'homogénéisation du produit à distribuer, et selon une caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, on maintient, entre deux opérations successives de distribution, le produit liquide dans ladite canalisation en empêchant toute entrée d'air, et en maintenant de préférence le volume de la canalisation à une valeur très faible par rapport au volume des doses qui peuvent être distribuées. Par exemple ce rapport peut être compris entre Q,5 et 2 % du volume de dose, ce dernier pouvant aller jusqu'd 20 cl et plus. Le maintien du produit liquide dans ladite canalisation peut être effectué de préférence par simple effet des tensions superficielles, par exemple par capillarité et/ou de la disposition géométrique de la canalisation mais on peut également utiliser d'autres moyens, notamment la gravité, l'utilisation de clapets de retenue, notamment sur le concentré etc... De préférence ladite canalisation peut être constituée de ou comporter en aval direct de l'organe déprimogène, un conduit d'homogénéisation de preférence de faible diamètre avec un rapport longueur/diametre de préférence supérieur à 10. Conformément à l'invention, dans le cas où le liquide diluant est de l'eau potable, on peut avantageusement utiliser, pour assurer la circulation de l'eau et de préférence l'aspiration du concentré, la pression du réseau d'eau potable en l'aménageant eventuellement, par des moyens de régulation de pression tels qu'un détendeur, à une valeur prédéterminée correspondant à l'usage choisi. Dans le cas de distribution de produits frais ou boissons fraîches ou réfrigérées, on peut avantageusement rafraîchir et réfrigérer le concentré et/ou le diluant de façon à distribuer le produit final à la température désirée. Conformément à l'invention dans le cas où l'on désire distribuer des doses individuelles précises de produit, ceci peut être obtenu de façon simple en délimitant exactement la durée de passage du liquide diluant dans les moyens déprimogènes. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un rapport volumique diluant/concentré compris entre 2 et 100 et davantage. Conformément à l'invention les débits et sections de passage sont de préférence conçus de façon à permettre une vitesse d'écoulement du produit dilué de l'ordre de 2 à 6 m/s. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvrede ce procédé comprenant une source de liquide diluant, par exemple le réseau d'eau potable, une source de produit concentré, réfrigéré ou non, et des moyens pour diluer- le produit concentre dans le liquide diluant, caractérisé en ce qu'il comporte un organe déprimogène, des moyens pour faire traverser à vitesse suffisante le liquide diluant à travers l'organe dC-primogène, et une tubulure ou pipe reliée à la source de liquide concentré et débouchant dans l'organe déprimogène. L'organe déprimogone peut être constitué d'une simple chambre alimentée en liquide diluant par l'intermédiaire d'une buse calibrée pour créer dans la chambre une dépression stable et suffisante pour aspirer le concentré à un débit stable. De préférence l'organe déprimogène se poursuit, dans l'axe de la buse ou du flux de liquide diluant, par un conduit de faible volume interne et de préférence de faible longueur à travers lequel le produit final se trouve distribué, conduit aboutissant de préférence à un bec verseur. Ce conduit peut être avantageusement un conduit ayant un rapport longueur/diamètre supérieur à 10. Conformément à une caractéristique avantageuse de l'invention, la source de produit concentré se trouve disposée sous l'organe déprimogene et la tubulure plonge alors dans la source de liquide concentré qui se trouve progressivement aspiré, des moyens anti-reflux tel que par exemple un clapet à bille, étant disposé dans la tubulure, par exemple au niveau de l'organe déprimogène ou, mieux, à l'extrémité inférieure de la tubulure plongeant dans la source de concentré liquide. La source de produit concentré, qui peut alors être constituée d'un simple récipient, peut être si on le souhaite, convenablement réfrigérée et l'on peut avantageusement utiliser ces moyens de réfrigération pour refroidir le flux de liquide diluant. Le conduit de distribution, peut jouer le rôle de conduit d'homogénéisation, et est de préférence conçu de façon telle qu'à la fin de la distribution il reste rempli de liquide, de même que, le cas échéant, le bec verseur qui le prolonge, le volume interne de ces éléments retenant le liquide de préférence par capillarité, bien que d'autres moyens puissent être prévus tel que clapet, inclinaison du conduit permettant au liquide de se maintenir par gravité, etc... I1 en résulte que la totalité du dispositif selon l'invention est donc toujours rempli de liquide, ce qui s'oppose à la pénétration de l'air et évite ou réduit considérablement les phénomènes d'oxydation et/ou de frmenta- tion. De façon avantageuse pour éviter toute stagnation ou accumulation de produit, pulpe, ainsi que toute fermentation on évite de donner au volume interne du dispositif et notamment au conduit de distribution et le cas échéant, au bec verseur, toute forme comportant des zones mortes, de façon que toute surface interne se trouve balayée par le liquide lors de l'opération de distribution. Le ou les matériaux en contact avec le produit final, le liquide diluant et le liquide concentré sont de préférence opaques et réalisés avec un excellent état de surface. Le réglage et/ou l'adaptation de la concentration du produit final peuvent être effectues en agissant sur le débit du liquide diluant dans l'organe déprimogène mais de préférence on effectue ce réglage en utilisant des organes déprimogènes interchangeables de dimensions convenables ou, dans un même organe déprimogène en utilisant des buses calibrées et/ou des passages calibrés de diamètres différents pour y introduire le liquide diluant et/ou le concentré. Grace à l'invention on parvient ainsi, sans utiliser le moindre organe mobile, à distribuer des produits liquides alimentaires homogènes, de concentration précise et stable, de pureté alimentaire élevée, et ceci même par doses de petits ou très petits volumes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel La figure 1 représente une vue schématique, en coupe sagitale, d'un dispositif selon l'invention, La figure 2 représente à une échelle agrandie, l'organe déprimogène et le conduit de distribution avec le bec verseur. En se référant à la figure 1, on voit un dispositif destiné à la distribution de doses de jus d'orange à partir de concentré congelé. Le dispositif comporte, dans un carrossage convenable 1 recouvert par un couvercle 2 présentant une partie 2a en porte-à-faux, une enceinte calorifugée 3 à l'intérieur de laquelle est disposé un moyen de réfrigération tel qu'un serpentin (non représenté) permettant d'y maintenir une température de 2 à 40C ... Dans cette enceinte est suspendu un récipient 4 contenant le concentré de jus d'orange congelé qui, au bout d'un certain temps, se met à la température régnant dans l'enceinte 3. Au-dessus de l'enceinte 3 et du couvercle du récipient 4 se trouve disposée, sur des moyens de support 5, une piece métallique ou en matière plastique 6, de forme gene- ralement parallèlépipédique et dont la forme est mieux vue sur la figure 2. Cette pièce comporte une chambre déprimogène 7 débouchant sur l'une des faces de la pièce 6 et se poursuivant horizontalement par un passage -long de faible diamètre 8 débouchant. lui-même dans un passage de plus grand diamètre 9 disposé cette fois-ci verticalement et se poursuivant vers la face inférieure de la pièce 6, par un élargissement 10 destiné à recevoir et maintenir l'extrémité supérieure d'un tube vertical 11 formant le bec verseur. Une deuxième chambre 12, cette fois-ci verticale débouche dans la partie antérieure de la chambre 7 par un orifice calibré 13. A titre d'exemple les dimensions internes peuvent être les suivantes - chambre 7 : longueur 24 mm, diantre 10,4 mm - conduit 8 : longueur 120 mm, diamètre 4 mm - conduit 9 : diamètre 7 mm - chambre 12 : longueur 18 mm, diamètre 12,2 mm - orifice calibré 13 : diamètre 4 mm, épaisseur 2 mm, Dans la chambre 12 pénètre, de façon étanche, une pipe verticale 14 qui s'étend jusqu'au voisinnage du fond du récipient 4 où se trouve un rétrécissement avec une bille 15 formant clapet de non-retour, empêchant à l'état de repos le concentré de liquide contenu dans le tube 14 de redescendre vers le récipient 4. Le raccordement de la pipe 14 dans la chambre 12 est effectué de façon étanche, par exemple à l'intermédiaire d'un joint torique.Les dimensions sont les suivantes - pipe 14 : longueur 200 mm, diamètre 10 mm - bille 15 : diamètre 8 mm sur siège de diamètre 6-mm. Par ailleurs dans la chambre 7 est en place une buse d'injection 16 contenant un orifice calibré 17 dans l'axe de la chambre et du conduit 8 à un emplacement tel que le volume utile de la chambre 7 disposé entre la buse et le conduit 8 possède une longueur axiale de 4 mm, compte non tenu de l'extrémité conique de la chambre 7. Enfin, en amont de la buse 16, on raccorde la chambre 7 à une canalisation 18 dont seule la partie initiale est représentée sur la figure 1. Cette canalisation 18, qui est destinée à l'amenée du liquide diluant, en l'occurence de l'eau provenant du réseau urbain, passe à travers l'enceinte calorifugée 3 de façon à permettre d'y refroidir le liquide diluant, après quoi la. canalisation se poursuit vers l'arrivée d'eau, de préférence par l'intermédiaire d'un régulateur de pression de type usuel. Une électrovanne 19 est montée sur la canalisation 18 et est commandée par un bouton pression (non représenté) ou un autre dispositif de commande, pour ouvrir le passage pendant la durde ddterminee qui, compte tenu des dimensions caractéristiques de l'appareillage permet de délivrer une dose bien précises de produit et en l'occurence de jus d'orange prêt à la consommation, par exemple dans des gobelets. L'électrovanne 9 peut être remplacée par tout autre moyen de commande temporisé ou non. On voit que le dispositif ainsi réalisé est entre mement simple et ne comporte aucune partie mobile. L'ensem ble de ces éléments peut être constitué de façon interchangeable et les différents passages et canalisations de la pièce 6 sont dépourvues d'angles morts et présentent une paroi interne lisse de bonne qualité. Ces différentes pièces, à savoir la pièce 6 avec le bec verseur 11, de préférence non démontable, la pipe 14 et la buse d'injection 16 peuvent être très facilement démontées et nettoyées et cela quotidiennement. Le réglage de la concentration de la dose distribuée est assuré en utilisant chaque fois une buse 16 ayant un diamètre d'orifice 17 approprié et en mettant cette buse en place dans la chambre 7. Le fonctionnement est le suivant La pipe 14 étant remplie de concentré, on ouvre l'électrovanne 19. Le jet d'eau qui s'établit dans l'organe déprimogène dans la chambre 7 aspire immédiatement un débit déterminé de concentré qui se mélange dans la chambre et continue de s'homogénéiser dans le conduit d'homogénéisation 8, le produit liquide sortant ensuite par le bec verseur 11 étant tout à fait homogène et de concentration constante et ceci jusqu'à ce que l'on arrête l'électrovanne. A l'arrêt, en raison des dimensions, notamment du diamètre, du conduit 8, celui-ci reste rempli de liquide. I1 en est de même du bec verseur 11 qui n'a qu'un diamètre réduit. On constate en outre qu'aucune goutte ne se forme à l'extrémité du bec verseur 11 de sorte que l'on évite de salir la base du dispositif. Malgré l'importante différence de niveau qui s'établit dans le récipient 4 entre le moment où il est rempli et le moment où il est vidé, les doses distribuées présentent une constance de la concentration suffisante pour être totalement imperceptible au goût et être en harmonie avec les règlementations en vigueur, et cela grâce à la présence de l'orifice calibré 13 dont la perte de charge est élevée par rapport à la variation du niveau de concentré. Les exemples qui suivent vont illustrer les propriétés du dispositif selon l'invention lors de la mise en oeuvre du procédé de distribution. Exemple 1 Préparation d'un jus d'orange avec un concentré naturel congelé avec pulpe non broyée. Ce concentré doit être conservé à une température inférieure ou égale à -180 et à l'emploi il doit être réchauffé à une température voisine de 0 C. Il s'agit d'un produit n'ayant pas de caractéristiques bien précises et qui demande à être dilué pour une partie de concentré avec trois parties d'eau pour la reconstitution du jus d'orange originel, lequel a un degré BRIX de 10,2. La viscosité du concentré est de 290 centipoises à 40C et 310 centipoises à 20C. La température du concentré a varié de 2 à 4 C pendant l'essai. On a utilisé une buse 16 ayant un diamètre d'orifice 17 de 1,9 mm et la pression de l'eau en amont de la buse a été ramenée à 0,8 kg/cm2 effectif. Pendant tous les essais on a obtenu un jus de fruit ayant un degré BRIX de 10,1 ~ 2 % alors que la variation relative du niveau de concentré dans le récipient 4 a été de 15 cms. Cette variation de degré BRIX n'est pas détectable au goût. Exemple 2 Préparation d'un jus d'orange avec un concentré naturel pasteurisé avec pulpe broyée. La reconstitution du jus d'orange demande une partie de concentré pour cinq parties d'eau. Le degré BRIX du produit originel ainsi reconstitué manuellement avec soin est de 10,5. La viscosité du concentré est de 445 centipoises à 5,50C et 475 centipoises à 3,50C. Par rapport à l'exemple 1 la pipe d'aspiration est modifiée en ce que le clapet à bille a un diamètre de 5,5 mm au lieu de 8 mm et en ce que l'orifice du siège de la bille a été ramenée à 3 mm. La buse a un diamètre d'orifice 17 de 2 mm. La pression d'eau étant de 0,850 k/cm2. Au cours de l'essai la température du concentré a été maintenue entre 3 et 4,50C. Le jus de fruit reconstitué par le procédé selon l'invention a un degré BRIX de 10,6 + 3 %. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications sans pour cela s'éloigner de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 10/ Procédé de distribution de liquides tels que liquides alimentaires et notamment boissons, dans lequel on dilue, à une concentration donnée, un concentré liquide dans un liquide diluant, tel que notamment de l'eau, caractérisé en ce que l'on fait circuler le liquide diluant à travers un organe déprimogène (7, 13, 17), notamment un organe du type Venturi, à un débit déterminé, de façon à créer une dépression constante et que l'on amène le concentré liquide à l'intérieur de l'organe déprimogène dans le flux de liquide diluant, par l'intermédiaire d'un passage calibré. 20/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'alimentation en concentré liquide s'effectue par simple effet d'aspiration de l'organe déprimogène. 3 / Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'on provoque une homogénéisation dans une canalisation ou conduit d'homogénéisation (8) immédiatement en aval de l'organe déprimogène. 40/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on maintient, entre deux opérations successives de distribution, le produit liquide dans la ou les canalisations ou conduits en aval de l'organe déprimogène, évitant ainsi toute entrée d'air. 50/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 4 caractérisé en ce que l'on utilise, en aval de l'organe déprimogène, un volume de canalisation ou de conduit dont le rapport au volume des doses est compris entre 0,5 et 2 %. 60/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'on utilise la pression du réseau d'eau potable pour assurer la circulation de l'eau en tant que liquide diluant et l'aspiration du concentré. 70/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'on réalise un débit à une vitesse d'écoulement du produit dilué de l'ordre de 2 à 6 m/seconde. 80/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'on maintient le concentré dans une enceinte réfrigérée et que, dans le cas de la distribution d'une boisson fraîche, on rafraîchit le diluant en le faisant passer dans ladite enceinte. 9 / Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et comprenant une source de liquide diluant, notamment le réseau d'eau potable, une source de produit concentré (4) et des moyens pour diluer le produit concentré dans le liquide diluant, caractérisé en ce qu'il comporte un organe déprimogène débit déterminé et (7, 13, 16, 17), des moyens pour faire passer à débit déterminé et à vitesse suffisante le liquide diluant à travers l'organe déprimogène, et une tubulure ou pipe (14) reliée à la source de liquide concentré (4) et débouchant dans l'organe déprimogène par un passage calibré (13). 100/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'organe déprimogène est constitué d'une simple chambre cylindrique (7) alimentée en liquide diluant par l'intermédiaire d'une buse calibrée interchangeable (16), la pipe étant reliée à ladite chambre par un orifice calibré (13). 110/ Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10 caractérisé en ce que l'organe déprimogène se poursuit par un conduit de faible volume interne (8) formant conduit d'homogénéisation. 120/ Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que le rapport longueur/diametre du conduit d'homogénéisation (8) est supérieur à 10. 130/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce que la pipe est munie d'un clapet de non retour (15) situé à une extrémité inférieure proche du fond du récipient (4) constituant la source de produit concentré. 140/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que l'organe déprimogène est situé à l'extrémité supérieure de la pipe au-dessus du récipient (4) contenant le concentré. 150/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14 caractérisé en ce que l'organe déprimogène et la canalisation d'homogénéisation (8) sont pratiqués dans une seule pièce comportant une chambre formant l'organe déprimogène et susceptible de recevoir des buses interchangeables (16) ainsi qu'une seconde chambre d'axe transversal et débouchant par un orifice (13) dans la partie antérieure de la chambre déprimogène (7) pour recevoir l'extrémité su périeure d'une pipe (14). 160/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 15 caractérisé en ce que la source de produit concentré est contenue dans une enceinte calorifugée (3).