Brevet FR2561364A1 — publié le 19850920

La présente invention concerne un circuit de réfrigération de liquides, dans lequel est incorporé un échangeur d'un appareil de réfrigération qui se compose de la manière la plus classique d'un carter tubulaire en serpentin à l'intérieur duquel est disposé un second tuyau dans lequel passe le liquide à réfrigérer. Le gaz de réfrigération, qui refroidit le liquide maintenu dans le tube intérieur, est obligé de s'écouler dans l'espace ( intervalle I existant entre les deux tubes. Pour éviter que le gaz puisse absorber de la chaleur à partir de l'air ambiant, le serpentin extérieur est complètement entouré d'une enceinte d'isolation thermi- que. En conséquence, le rendement du système est augmenté au maximum, du fait que toute l'efficacité du gaz est exercée sur le tube intérieur, et par conséquent sur le liquide à utiliser. Un échangeur-évaporateur de ce type permet de régler la température au moyen d'appareils de mesure de pression, qui exploitent la loi physique concernant les gaz et consistant dans une relation entre les deux facteurs constitués par la pression et la température. L'avantage résultant est remarquable puisque, bien que la température puisse varier instantanément de différentes manières dans les différents points d'un volume donné - en tendant à devenir uniforme seulement au bout d'une certaine période de temps,-, la variation de pression se propage au contraire immédiatement dans tout le volume concerne, en permettant par conséquent de contrôler simul- tanément tous les points intervenant dans le volume propre- ment dit. Dans le domaine du refroidissement de liquide,, en particulier de boissons, on connaît différents procédés dans l'art antérieur, par exemple celui consistant à utili- ser de l'eau comme moyen de transport de froid depuis le volume d'évaporateur jusqu'au serpentin dans lequel la boisson a refroidir circule; cependant il existe certains inconvénients, comme la nécessité de maintenir l'eau en agitation continue pour assurer une répartition plus correcte de la température; l'obligation de changer périodiquement le liquide pour éviter une contamination; la durée de service limitée de l'agitateur du fait qu'il fonctionne de façon continue. D'autres procédés utilisés à l'heure actuelle dans ce domaine emploient comme transporteur de l'unité de réfrigération un bain de métal en fusion ( usuellement de l'aluminium) dans lequel les deux serpentins contenant respectivement l'agent de refroidisse- ment et la boisson sont immergés. A l'aide de cette seconde solution, il est possible d'éliminer une partie des inconvénients mentionnés ci-dessus, comme par exemple la durée de service limitée de l'agitateur; cependant il faut beaucoup de temps pour permettre une stabilisation de la température dans l'ensemble du système; en correspondance, l'intervention du thermostat, qui remet le compresseur en service, s'effectue toujours avec un certain retard. Au contraire, dans les deux procédés décrits, il s'est avéré efficace d'utiliser une masse, ( liquide ou solide) remplissant la fonction d'un volant thermique, qui permet d'une part de distribuer dans un temps court une quantité considérable de boisson refroidie.; d'autre part cependant, cet avantage est en partie contre- balancé par le fait que la boisson proprement dite est affectée par une notable inertie thermique entre le début et la fin de la distribution. Conformément au procédé de la présente invention, il n'est au contraire pas nécessaire de prévoir de volants thermiques, du fait que l'impératif de pouvoir distribuer de grandes quantités de boisson peut être compen- sé et satisfait par un dimensionnement correct du circuit de réfrigération, et du compresseur en particulier, de manière que les unités de réfrigération produites satisfas- sent à l'obligation de distribuer des boissons à la tempé- rature correcte et d'une manière continue. A première vue, cela pourrait sembler coûteux en ce qui concerne les dépenses d'énergie.; en réalité, si on considère la brève durée de travail du compresseur par rapport au temps total, le procédé précité est dans l'ensem- ble moins coûteux que les systèmes de stockage de froid indiqués cidessus, qui doivent fonctionner le jour et la nuit pour être toujours disponibles. Une autre différence entre la présente invention et l'art antérieur consiste dans la meilleure et plus grande stabilité de la température de la boisson distribuée; en fait, dans les systèmes de stockage de froid, la variation peut avoir une valeur correspondant à un grand nombre de degrés centigrades, justement du fait que la quantité des unités de réfrigération qui peuvent être cumulées est proportionnelle à la différence entre les niveaux maximal et minimal de la température fixée, en dehors des différences entre les températures provoquant l'ouverture et la fermeture des thermostats. Dans la présente invention, comme cela a déjà été précisé, la commande de la température est effectuée au moyen d'appareils de mesure de pression, qui fonctionnent de façon plus précise et plus rapide. Egalement en considération du fait qu'on élimine les inconvénients typiques des systèmes de stockage de froid, on peut conclure d'une manière sûre que le présente procédé permet de passer d'une éjection temporaire et extrêmement limitée à une éjection continue, la tempéra- ture étant maintenue à un niveau presque constant. Enfin il est à noter que, pour certains types de boissons, comme la bière par exemple, la réduction de température devrait se faire aussi graduellement que possible, de manière à ne pas altérer son goût et ses caractéristiques organoleptiques. Dans ce but, on fait en sorte que le réfri- gérant s'écoule dans une direction opposée à celle de la boisson. Ainsi l'entrée du réfrigérant - dont la tempéra- ture est commandée - correspond à ia sortie de la boisson qui, précisément pour cette raison, est stabilisée thermi- quement de la meilleure façon possible. D'autre part, la sortie du réfrigérant - dont la température est supérieure à cause du transfert des unités de réfrigération - corres- pond à l'entrée de la boisson chaude, qui commence par conséquent à se refroidir graduellement, sans être soumis à aucun choc thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé o la fig. 1 montre de façon schématique les composants essentiels du circuit de réfrigération conforme à l'invention. Ces composants sont notamment: le compres- seur traditionnel 1, le condenseur 2 qui transmet par l'intermédiaire d'une vanne 3 le gaz à l'échangeur-évapora- teur 4 se composant du serpentin extérieur 5 dans lequel passe le second tube 6. Le gaz sortant de la vanne 3 est admis dans le tube extérieur 5; comme cela a été précisé ci-dessus, cette entrée du gaz correspond à la sortie de la boisson qui est distribuée par la buse 7. A l'autre extrémité du serpentin 5, il est prévu le tuyau de retour du compresseur, relié au tuyau 8 auquel est également relié l'appareil de mesure de pression 9. Comme le montre clairement le dessin, le côté du serpen- tin 5 qui est relié au tuyau 8 correspond au côté d'entrée du tuyau 6, c'est-à-dire à l'entrée du liquide à refroidir. Le couvercle 4 a pour fonction d'isoler thermiquement le serpentin 5 dans le but d'éviter que du froid soit dispersé dans l'air ambiant. Sur le dessin, on n'a intentionnellement pas représenté tous les composants qui, bien quétant toujours présents dans un circuit de réfrigération, sont sans impor- tance pour la présente invention. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS l. Circuit de réfrigération pour le condition- nement de liquides, utilisant un évaporateur-échangeur se composant d'éléments concentriques dans lesquels les fluides respectifs s'écoulent dans des directions opposées, de la manière appelée " à contre-courant ", caractérisé en ce que l'évaporateur-échangeur est formé d'un serpentin se composant de deux tubes (5, 6), dont l'un (6) est contenu dans l'autre (5) , à l'intérieur desquels circulent respectivement le réfrigérant et le liquide réfrigéré. 2. Circuit de réfrigération selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les serpentins (5, 6) formant l'évaporateur-échangeur sont cintrés avec une forme circu- laire, ovale ou polygonale. 3. Circuit de réfrigération selon une des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube extérieur (5) contient un ou plusieurs tubes intérieurs (6) dans lesquels circule le fluide à refroidir. 4. Circuit de réfrigération selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la commande de la température est effectuée au moyen d'appareils de mesure de pression. 5. Circuit de réfrigération selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux fluides circulant à l'intérieur du serpentin (5, 6) s'écou- lent dans des directions opposées, en correspondance à la définition couramment définie par le terme" a contre- courant ". 6. Circuit de réfrigération selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau dont les tubes (5, 6) sont constitués est un alliage métalli- que ou tout autre type de matière. 7. Circuit de réfrigération selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le carter contenant l'évaporateur-échangeur est formé d'un matériau tres isolant dans lequel est placée l'unité proprement dite. 8. Circuit de réfrigération selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité formant l'évaporateur-échangeur est logée à l'intérieur d'un récipient dans lequel un vide est produit, dans le but d'isoler l'unité proprement dite de l'air ambiant.