Brevet FR2660419A1 — publié le 19911004

CAVE A VIN FORMEE D'ELEMENTS MODULAIRES. La présente invention concerne une cave à vin formée d'éléments modulaires pouvant s'associer les uns aux autres selon la configuration souhaitée par l'utilisateur. D'une manière générale, on sait que peu de gens ont le privilège de posséder des locaux réellement utilisables en tant que cave à vin, et ce, en raison notamment des conditions de température et d'humidité exigées pour ce type d'application. C'est la raison pour laquelle les vins ne sont que très rarement consommés au moment où leur degré de vieillissement leur confère leurs qualités gustatives optimales. Pour tenter de faire face à cette situation, on a proposé sur le marché des caves à vin d'appartement présentant une structure similaire à celle d'un réfrigérateur et dont le volume intérieur, destiné à recevoir les bouteilles, est maintenu à une température déterminée, par exemple de l'ordre de 8 à 12"C. Or, les résultats obtenus à l'aide de ces caves d'appartement se sont avérés décevants, le vin au lieu de mûrir ayant tendance à se dénaturer selon un processus analogue à celui d'un vin conservé dans un réfrigérateur classique. Par ailleurs, en raison de leur structure, ces caves sont difficilement intégrables dans des appartements standard et, en particulier, il est difficilement concevable de loger plusieurs caves à vin de la taille de réfrigérateurs classiques. A ces inconvénients, s'ajoute celui résultant du fait qu'à l'image d'un réfrigérateur classique, l'accès s'effectue par une porte frontale s'étendant sur toute la section du volume intérieur de la cave. De ce fait, chaque ouverture de la cave provoque un réchauffement momentané de l'ensemble des bouteilles nuisible à l'effet recherché. L'invention propose donc plus particulièrement une combinaison de moyens et de dispositions permettant de résoudre à la fois le problème de la dénaturation du vin, le problème de l'intégration de la cave dans une habitation, ainsi que d'autres problèmes tels que celui du conditionnement et du maintien en température des bouteilles lors du transport. Pour ce qui concerne le problème de la dénaturation du vin, elle se base sur de multiples expérimentations qui ont permis de montrer que la dénaturation d'un vin conservé dans un réfrigérateur (ou dans une cave à vin utilisant un principe similaire) est essentiellement due aux variations de température subies par les bouteilles principalement en raison du type de régulation de température utilisée. En fait, en raison de phénomènes d'hystérésis de ces systèmes de régulation, la température, au lieu d'être stabilisée au niveau souhaité, oscille continuellement au tour de ce niveau avec une amplitude d'oscillations de l'ordre de plusieurs degrés centigrades avec une période de l'ordre de l'heure. Il est clair que ce sont ces variations perpétuelles de température qui provoquent la dégradation du vin. Compte tenu de ces constatations, la cave à vin selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir d'éléments modulaires géométriquement associables les uns aux autres à la façon d'un jeu de construction, chaque élément comprenant une enceinte thermiquement isolante qui délimite un volume agencé de manière à recevoir un nombre limité de bouteilles, et accessible par l'intermédiaire d'une porte thermiquement isolante, cette enceinte étant équipée de moyens de réfrigération pilotés par l'intermédiaire d'un dispositif d'asservissement faisant intervenir un dispositif de détection de la température à l'intérieur de l'enceinte, ce dispositif d'asservissement étant conçu de manière à n'autoriser, en régime permanent, qu'un écart température détectée/température de consigne de préférence au plus égal à quelques centièmes de degrés centrigrades. Avantageusement, les susdits moyens de réfrigération consisteront en des cellules à effet Peltier associées à des moyens de régulation électroniques assurant une régulation de type linéaire et continu. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, le volume intérieur des éléments modulaires est connecté à un circuit de distribution d'air froid provenant d'un module de génération d'air froid. Dans ce cas, chaque élément modulaire comprend un registre réglant le débit d'air injecté en fonction de la température régnant à l'intérieur dudit élément. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique, en pers pective, d'une cave à vin réalisée par l'assemblage de quatre éléments modulaires uti lisant des cellules à effet Peltier La figure 2 est une coupe partielle verticale d'un élément utilisé dans la cave à vin La figure 3 est une coupe selon AA' de la figure 2 La figure 4 est une vue schématique, en pers pective, d'une cave à vin réalisée par l'assemblage d'éléments modulaires dont la tem pérature interne est régulée grâce à une circu lation d'air refroidi dans un module de réfri gération ;; La figure 5 est une représentation schématique d'un registre thermostatique utilisable dans les éléments modulaires représentés figure 4 La figure 6 est une représentation schématique d'un module de réfrigération utilisable dans une cave à vin du type de celle représentée sur la figure 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les éléments modulaires 1 à 4 consistent en des caissons de forme parallélépipédique, dont la face antérieure est constituée par une porte 5 montée sur des charnières élastiques. Ces caissons 1 à 4 sont réalisés en un matériau rigide thermiquement isolant et mécaniquement résistant, tel que de la mousse de polyuréthane. Le volume intérieur de ces caissons peut comprendre des aménagements tels que des croisillons, de manière à recevoir une série de bouteilles 6 que l'on désire conserver. Il ressort clairement de la figure 1 que, grâce à leur forme parallélépipédique, il est possible d'empiler les caissons 1 à 4 ou de les disposer côte à côte, comme s'il s' agissait de cubes. La réfrigération du volume intérieur de chacun des caissons 1 à 4 est réalisée par une cellule à effet Peltier 7, disposée dans un orifice traversant 8 réalisé dans le fond 9 du caisson, cette cellule 7 étant thermiquement connectée - d'une part, à un tube profilé 10 en matériau thermique ment bon conducteur, qui s'étend verticalement sur la face interne du fond 9, et - d'autre part, à un radiateur 11 revêtant partiellement la face externe du fond. Le tube profilé 10, qui joue un rôle de collecteur de calories, constitue en quelque sorte une cheminée engendrant un courant d'air entre la partie haute et la partie basse du volume interne du caisson. Bien entendu, au contact de ce tube 10, le courant d'air cède des calories en se refroidissant. Ces calories sont ensuite transmises par la cellule 7 au radiateur 11 qui les dissipe dans l'air ambiant. L'ensemble tube 10/cellule 7/radiateur 11 se comporte donc comme une pompe à chaleur apte à extraire les calories des éléments contenus dans le caisson. Compte tenu du fait que le but recherché est ici de maintenir la température régnant à l'intérieur du caisson à une valeur précise, ce processus d'extraction de chaleur est régulé à l'aide d'un dispositif de régulation en fonction de l'écart entre la valeur de consigne et la valeur de cette température mesurée par un détecteur 12 situé de préférence dans la partie antérieure de la face interne supérieure du caisson. Cette régulation doit être obligatoirement réalisée par un circuit électronique de régulation, par exemple de type PID (proportionnel, intégral, dérivé), suffisamment précis pour éviter toute oscillation de température susceptible d'engendrer les inconvénients précédemment évoqués (écart en régime permanent de l'ordre de 1/100 de degré centigrade). Il convient de préciser, à ce sujet, qu'en raison de leur piètre rendement, l'emploi de cellules à effet Peltier pour la climatisation d'un volume de la taille d'une cave à vin semblait difficilement concevable en raison de l'importance de la consommation d'énergie électrique. Ce n'est que grâce au fait que le volume des caissons est relativement réduit (contenance prévue tout au plus pour 24 bouteilles) que, d'autre part, la température de consigne (par exemple de l'ordre de 12"C) est relativement voisine de la température ambiante (1 ' important, étant de maintenir constante cette température, et non de l'abaisser le plus possible) et surtout que l'isolation thermique des caissons est spécialement calculée pour éviter autant que possible les déperditions thermiques que l'usage de ces cellules a été rendu possible (de bons résultats ont été obtenus avec des caissons présentant un volume intérieur de 35 x 35 x 35 cm et un coefficient d'isolation thermique de 50/watt). Avantageusement, chaque cellule pourra comprendre son propre circuit d'alimentation en courant électrique 13 pouvant se connecter sur le réseau, sur une batterie d'accumulateurs, ou même sur le circuit électrique d'un véhicule de transport (de manière à éviter des variations de température du vin lors de son transport). L'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. En effet, la climatisation du volume intérieur des caissons pourrait être assurée par de tout autre moyen et, notamment, grâce à un courant d'air refroidi par un module frigorigène, comme dans l'exemple illustré sur la figure 4. Dans cet exemple, chaque caisson 20 à 22 qui présente une structure similaire à ceux précédemment décrits comprend en outre, dans sa partie interne, deux conduits de circulation d'air 23, 24 formant deux boucles coaxiales qui s'étendent sur ou dans les parois latérales du caisson 21 dans deux plans verticaux parallèles. Le conduit 23 qui est situé à proximité de la face frontale du caisson (porte) constitue un conduit d'admission d'air, tandis que le conduit 24, qui est situé à proximité du fond, constitue un conduit d'échappement. Chacun de ces conduits 23, 24 peut se connecter, à des conduits correspondants d'un autre module, soit disposé côte à côte, soit superposé grâce à des moyens de connexion préformés 25. Bien entendu, l'un des circuits d'admission 23 devra être connecté à la sortie 26 du module frigorigène 27 tandis que l'un des circuits d'admission 24 devra être connecté à l'entrée 28 dudit module frigorigène 27. La circulation de l'air à l'intérieur du caisson est assurée grâce à au moins un orifice d'admission 29 réalisé dans le circuit d'admission 23 et à au moins un orifice d'échappement 30 réalisé dans le circuit d'échappement 24. Le débit d'air circulant à l'intérieur du caisson, et par conséquent la température intérieure de ce caisson sera régulée au moyen d'au moins un registre de ventilation 31 équipant l'un desdits orifices 29, 30 et dont la section de passage est variable en fonction de la température régnant à l'intérieur du caisson. Un tel registre 31 peut, par exemple, comprendre, comme représenté sur la figure 5, un volet 32 monté rotatif de manière à pouvoir obturer un orifice 30 prévu dans le conduit d'échappement 25, ce volet 32 étant actionné par un bilame 33 réglé de manière à assurer la fermeture de l'orifice 30 quand la température de consigne est atteinte. Le module frigorigène 27 peut comprendre un groupe frigorigène 34 de type classique, par exemple à compression, dont l'évaporateur 35 est placé dans une enceinte 36 éventuellement remplie d'un fluide thermiquement conducteur et présentant une bonne inertie thermique. A l'intérieur de cette enceinte 36 est disposé un échangeur air/fluide 37 dont le circuit d'air est connecté, d'une part, au circuit d'échappement 24 des modules et, d'autre part, à une turbine 38 servant à injecter dans le circuit d'admission 23 l'air refroidi au passage dans l'échangeur 37. Bien entendu, le groupe frigorigène 34 est commandé par un thermostat 39 logé dans l'enceinte 36. On obtient donc ainsi une régulation à deux niveaux, à savoir - un premier niveau assuré par le thermostat 39 du groupe frigorigène 34, et - un deuxième niveau qui est assuré par le registre 30, 32, 33. Cette solution est plus avantageuse dans le cas où l'on désire réaliser une cave à vin présentant une grande capacité. Avantageusement, en vue d'obtenir l'isolation thermique requise pour résoudre les problèmes précédemment exposés, les caissons pourront être réalisés par moulage d'une mousse de polyuréthane structurée qui présente en outre l'avantage de pouvoir obtenir en surface des conformations ou reliefs imitant des matériaux traditionnels et reproduisant éventuellement des éléments de mobilier de différents styles. Par ailleurs, les caves à vin précédemment décrites pourront faire intervenir un caisson d'un premier type destiné à amener les bouteilles à la température de conservation, ce caisson, éventuellement de dimensions plus réduites, étant équipé de moyens de réfrigération relativement puissants, et au moins un caisson d'un second type (stockage) destiné à assurer seulement un maintien des bouteilles à la température de conservation, ce caisson étant doté de moyens de réfrigération moins puissants que le précédent. Une telle disposition permet notamment de réduire le coût des caissons utilisés pour le stockage. Revendications 1. Cave à vin composable au gré de l'utilisateur, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à l'aide d'éléments modulaires (1 à 4) géométriquement associables les uns aux autres à la façon d'un jeu de construction, chaque élément (1 à 4) comprenant une enceinte thermiquement isolante qui délimite un volume agencé de manière à pouvoir recevoir un nombre limité de bouteilles (6) et accessible par l'intermédiaire d'une porte thermiquement isolante (5), cette enceinte étant équipée de moyens de réfrigération (7, 10, 11) pilotés par un dispositif d'asservissement (13) en fonction de l'écart entre la température intérieure de l'enceinte et une température de consigne, ce dispositif d'asservissement (13) étant conçu de manière à faire en sorte qu'en régime permanent ledit écart soit de préférence au plus égal à quelques centièmes de degrés centrigrades. 2. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que les susdits moyens de réfrigération consistent en des cellules à effet Peltier (7) associés à des moyens de régulation électroniques (13). 3. Cave à vin selon la revendication 2, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation (13) sont de type linéaire et continu ou analogue. 4. Cave à vin selon la revendication 3, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation (13) sont de type PID (proportionnel, intégral et dérivé). 5. Cave à vin selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cellule à effet Peltier (7) est logée dans une cavité formée dans une paroi (9) de l'enceinte, cette cellule (7) étant thermiquement connec tée à un collecteur de chaleur (10) s'étendant contre la paroi interne de l'enceinte et à un dissipateur de chaleur (11) disposé contre la paroi externe de l'enceinte. 6. Cave à vin selon la revendication 5, caractérisée en ce que le susdit collecteur de chaleur consiste en un tube profilé vertical (10) destiné à engendrer un courant d'air entre la partie haute et la partie basse du volume interne de l'enceinte. 7. Cave à vin selon la revendication 5, caractérisée en ce que la cellule à effet Peltier (7) est logée dans la paroi de fond (9) de l'enceinte. 8. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte présente une forme parallélépipédique. 9. Cave à vin selon la revendication 2, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation électroniques utilisent pour la mesure de la température régnant à l'intérieur de l'enceinte, un capteur de température (12) monté sur la paroi supérieure de l'enceinte, à proximité de la porte (5). 10. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que les susdits moyens de réfrigération comprennent un circuit de distribution d'air froid (23) débouchant dans le volume intérieur de l'enceinte et des moyens de régulation (31) du débit d'air froid injecté en fonction de la température intérieure de l'enceinte. 11. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un module de génération d'air froid (27) pouvant se connecter au susdit circuit de distribution d'air froid (23). 12. Cave à vin selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que chaque élément modulaire comprend dans sa partie interne deux conduits de circulation d'air 23, 24 formant deux boucles coaxiales qui s'étendent le long des parois latérales de l'enceinte, dans deux plans verticaux parallèles, l'un de ces conduits (23) constituant un circuit d'admission d'air froid à l'intérieur de l'enceinte tandis que l'autre (24) constitue un conduit d'échappement, et en ce que ces deux conduits communiquent avec le volume intérieur de l'enceinte grâce à au moins un orifice d'admission (29) et un orifice d'échappement (30), et comprennent des moyens (25) permettant leur connexion au susdit module de génération d'air froid (27) et, éventuellement à des conduits correspondants d'un autre module, disposés côte à côte ou superposes. 13. Cave à vin selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'un des deux susdits orifices (29, 30) est équipé d'un registre de ventilation (31) dont la section de passage est variable en fonction de la température intérieure de l'enceinte. 14. Cave à vin selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la susdite enceinte est réalisée par moulage d'une mousse de polyuréthane structurée et comprend en surface des conformations ou reliefs imitant des matériaux traditionnels et reproduisant éventuellement des éléments de mobilier de différents styles. 15. Cave à vin selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un caisson d'un premier type destiné à amener les bouteilles à la température de conservation et au moins un caisson de stockage conçu pour assurer uniquement un maintien des bouteilles à la température de conservation, après leur passage dans le caisson du premier type.