Brevet FR2564719A1 — publié le 19851129

-- 1 -- 1 Dispositif pour le réchauffement d'un flux d'air La présente invention concerne un dispositif pour le réchauffement d'un flux d'air, notamment pour des appareils de torréfaction de café, o les grains de café sont torréfiés en étant chauffés par un écoulement d'air, en employant un filament chauffant porté à incandes- cence devant lequel on fait passer le flux d'air. On connait des procédés et des dispositifs pour torréfier notam- ment de petites quantités de grains de café verts. Selon un de ces dispositifs connus (demande de brevet allemand DE-32 17 055), les grains de café à torréfier sont soulevés en tourbillons dans la cham- bre de torréfaction au moyen d'un flux d'air chauffé amené par le bas dans cette chambre, et qui la traverse verticalement. Les grains de café sont ainsi chauffés, et par suite torréfiés. La teneur en arôme et le développement d'arôme dépendent dans une très grande mesure du degré de torréfaction des grains de café, lequel résulte lui-même de la durée et de la température de torréfaction. Afin d'obtenir un ré- 2 sultat de torréfaction uniformément reproductible, il est donc néces- saire de pouvoir tant déterminer précisément la durée de torréfaction qu'assurer une constance de température. La commande de la durée de torréfaction peut être réalisée sans difficultés à l'aide de disposi- tifs connus de l'état de la technique. Pour assurer la constance de la température de torréfaction, il faut employer des capteurs de tem- pérature. Pour les températures élevées requises, les capteurs de tem- pérature ayant une caractéristique de réglage suffisamment précise sont très coûteux. Leur coût est excessif, en particulier pour des appareils de torréfaction de café ménagers. Face aux exigences mentionnées ci-dessus, la présente invention a pour objectif de fournir un dispositif pour torréfier notamment de pe- tites quantités de grains de café en employant un flux d'air, dont le coût soit aussi faible que possible, mais qui assure cependant la constance de température nécessaire au processus de torréfaction. Il faut ici considérer que les variables perturbatrices agissant sur la 6 4719 -2- 1 température sont la température ambiante, la température de l'appa- reil, la tension du réseau et les différences de quantité de remplis- sage. Selon l'invention, un dispositif répondant entièrement aux condi- tions requises est caractérisé en ce qu'il comprend, dans la zone de rayonnement du filament, un élément de commutation sensible au rayon- nement lumineux, servant de capteur de commande d'un dispositif élec- tronique de commande de la puissance de chauffage. Un dispositif doté de telles caractéristiques répond de manière remarquable aux exigences posées. Il est économique d'employer comme élément de commutation sensible au rayonnement lumineux une photo- résistance. Par l'intermédiaire de cet élément de commutation, on peut, au moyen du dispositif électronique de commande de la puissance de chauffage réalisé par exemple sous la forme d'une commande à double alternance utilisant un thyristor bi-directionnel du type "Triac", réguler l'alimentation en courant en fonction de l'image d'incandescence du filament. L'image d'incandescence du filament re- présente de manière suffisamment exacte la température de l'air. Les différences de quantité de remplissage dans la chambre de torréfaction sont elles-mêmes prises en compte, car la quantité de remplissage agit sur le débit d'air, lequel agit à son tour sur l'image d'in- candescence du filament. Selon une configuration préférentielle de l'invention, l'élément de commutation sensible à la lumière est, afin de le protéger contre la surchauffe, disposé dans la zone traversée par le flux d'air que l'on fait passer sur le filament. L'élément de commutation se trouve ainsi dans le flux d'air encore froid, ce qui le protège contre la chaleur. De préférence, l'élément de commutation sensible à la lumière est recouvert par un capuchon laissant passer les rayons lumineux. Le flux d'air empêche l'encrassement de ce capuchon. Afin de disposer d'une variable supplémentaire de commande en fonction de la température, il est avantageux de disposer à l'inté- rieur de l'appareil, à l'extérieur de la zone de rayonnement direct du filament, un capteur de température, de préférence sous la forme d'une thermistance CTN. I1 suffit à ce capteur d'être prévu pour des -3- 1 valeurs de température relativement faibles. On peut ainsi détecter des valeurs de température à l'intérieur du bitier de l'appareil, à travers lequel est amené le flux d'air sous la forme d'air froid, avant d'être chauffé. La description qui suit présente plus en détail, à l'aide du des- sin annexé, un exemple de réalisation doté des caractéristiques selon l'invention. Le dessin montre: à la figure 1 la vue en coupe de la structure d'un appareil de torréfaction de café; à la figure 2 un schéma d'un montage de commande pour cet appareil de torréfaction de café. La chambre de torréfaction 2 est monté sur le boîtier 1 de l'ap- pareil de torréfaction de café. On insuffle dans cette chambre un flux d'air chaud 3, qui est chauffé par un filament 4. L'écoulement d'air est produit par un ventilateur 6 entrainé par un moteur 7, qui amène au filament 4 l'air aspiré à l'intérieur de l'appareil (flux d'air froid 7). Un palier 8 prévu dans le conduit d'écoulement d'air sert à répartir régulièrement le flux d'air autour du filament 4. Une photorésistance 9, qui détecte l'image d'incandescence des premières spires du filament 4, est disposée dans la zone traversée par le flux d'air 7 que l'on fait passer sur le filament. Cette photorésistance est ainsi protégée contre la chaleur, tout en étant à même, par la détection de l'image d'incandescence du filament 4, de fournir à un dispositif électronique 10 de régulation de température, une valeur de mesure représentative de la température de flux d'air recherchée. Afin de détecter la température à l'intérieur du bottier, on a également disposé à l'intérieur de l'appareil une thermistance CTN (11). Par ailleurs, on a prévu un interrupteur bimétallique 12 servant à la protection du filament 4 contre les surcharges. La figure 2 présente le schéma du montage de commande employé pour faire fonctionner l'appareil de torréfaction de café. Le courant de service est amené aux bornes U. Les interrupteurs S1 et S2 sont commandés par une minuterie 13. Si seul l'interrupteur S1 est fermé, seul le moteur 5 fonctionne, lequel produit le flux d'air par l'inter- médiaire du ventilateur rotatif 6. La fermeture de l'interrupteur S2 6 4719 -4 I fait entrer également en action le chauffage 4 et son système de com- mande. Le flux de chauffage s'écoule par l'intermédiaire d'un thyris- tor bi-directionnel 14 du type "Triac". Ce dernier est commandé en double alternance par un circuit intégré 15. Les critères de commande sont déduits de la valeur de résistance de la photorésistance 9 et de la valeur de résistance de la thermistance CTN 11. _ 5 _ 1 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le réchauffement d'un flux d'air, notamment pour des appareils de torréfaction de café, o les grains de café sont torréfiés en étant chauffés par un écoulement d'air, en employant un filament chauffant porté à incandescence devant lequel on fait passer le flux d'air, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la zone de rayonnement du filament (4), un élément de commutation (9) sensible au rayonnement lumineux, servant de capteur de commande d'un dispositif électronique (10; 15, 14) de commande de la puissance de chauffage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commutation (9) sensible à la lumière est disposé dans la zone traversée par le flux d'air (7) que l'on fait passer sur le filament (4). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de commutation (9) sensible à la lumière est recouvert par un capuchon laissant passer les rayons lumineux. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que l'élément de commutation (9) sensible au rayonnement lumineux est une photorésistance. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur de l'appareil, à l'extérieur de la zone de rayonnement direct du filament (4), un cap- teur de température (11) servant de capteur supplémentaire pour le dispositif électronique (10; 15, 14) de commande de la puissance de chauffage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de température (11) est une thermistance CTN. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la zone o le flux d'air (7) est amené par un conduit d'amenée latéral sur le filament (4), un palier (8) répartissant régulièrement le flux d'air dans le conduit du filament de chauffage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le dispositif de commande de la puissance de chauffage (10; 14, 15) est réalisé sous la forme d'une commande à double alternance (15) utilisant un thyristor bi-directionnel (14) du type "Iriac".