Brevet FR2659842A1 — publié le 19910927

"Cafetière ou théière munie d'un dispositif pour le mélange vapeur/eau bouillante" La présente invention concerne une cafetière ou une théière avec un réservoir d'eau fraîche, un ré- chauffeur à circulation fonctionnant selon la principe de gravité, un tube ascendant et un tube d'écoulement débouchant au dessus du porte filtre. Dans les cafetières ou théières du type dé- crit, l'entraînement de l'eau bouillante a lieu fina- lement par la montée des bulles de vapeur Ces bulles de vapeur repoussent l'eau chauffée dans le tube as- cendant dans la zone du tube d'écoulement, d'o elle peut s'écouler alors dans le porte filtre qui se trou- ve en dessous. Avant toute chose, au début du processus de chauffage, on entraîne cependant de l'eau encore rela- tivement froide, car, lorsque le réservoir d'eau fraî- che est plein, le tube ascendant est rempli également d'eau jusqu'au niveau du réservoir d'eau fraîche Le réchauffeur à circulation ne peut pas chauffer suffi- samment cette réserve d'eau se trouvant déjà dans le tube ascendant. Pendant la circulation d'eau arrivent des jets d'eau plus ou moins réguliers suivant la succes- sion dans le temps des bulles de vapeur à travers le tube ascendant Cela conduit globalement à une arrivée discontinue de l'eau. La présente invention a pour but d'améliorer une cafetière ou une théière avec des moyens techni- ques simples de façon à ce que l'écoulement de l'eau bouillante présente globalement un écoulement plus calme et qu'on évite l'introduction dans le porte fil- tre le plus largement possible d'eau encore relative- ment froide au début du processus d'ébullition. On résoud ce problème selon l'invention en ce qu'on prévoit d'installer dans le tube d'écoulement une section de rectification équipée de corps de rem- plissage, de tiges d'impact ou analogues pour mélanger les bulles de vapeur et l'eau bouillante. Grâce à cette disposition techniquement fa- cile à réaliser, on garantit qu'il se produit un mé- lange des bulles de vapeur et de l'eau entraînée dans cette section de rectification, ce qui permet d'évi- ter, d'une part, la sortie de bulles de vapeur du tube d'écoulement et d'obtenir un processus calme d'ébulli- tion, et d'assurer que même au début du processus d'é- bullition, on refoule de l'eau suffisamment chauffée, car les bulles de vapeur cèdent à l'eau lors du mélan- ge avec l'eau, leur enthalpie de condensation et ainsi la chauffent encore. D'autres perfectionnements de l'invention sont caractérisés en ce que: Les tiges d'impact s'étendent de la paroi supérieure du tube d'écoulement vers le bas dans la section du tube d'écoulement et s'arrêtent au-dessus de la paroi inférieure du tube d'écoulement. Les tiges d'impact vues dans le sens longitudinal du tube d'écoulement sont disposées dé- calées les unes contre les autres. La hauteur et/ou la forme des tiges d'im- pact est ou sont réalisées de différentes façons. Les corps de remplissage sont réalisés en forme de billes. Les corps de remplissage ont la forme de cylindres creux ou analogues. Aux dessins annexés, des exemples de réali- sation de l'invention sont représentés et seront dé- crits dans la suite, plus en détail Ainsi: la figure 1 est une représentation schéma- tique d'une cafetière ou théière selon l'invention avec une section de rectification pleine de corps de remplissage, la figure 2 est une représentation en per- spective d'un corps de remplissage de forme différente de celui de la figure 1 pour une section de rectifica- tion, la figure 3 est une représentation schéma- tique d'une cafetière ou théière avec une section de rectification munie de tiges d'impact. Sur la figure 1 on désigne par la référence numérique 10 une cafetière ou théière qui présente un récipient d'eau froide 11, un réchauffeur à circula- tion 12 qui fonctionne selon le principe de gravité, un tube ascendant 13, un tube d'écoulement supérieur 14, un porte filtre 15 et une verseuse 16 pour re- cueillir le filtrat. On chauffe l'eau froide se trouvant dans le récipient d'eau froide 11, après mise en service de la cafetière ou de la théière 10 dans le domaine du ré- chauffeur à circulation 12 et on l'entraîne par le tube ascendant 13 grâce aux bulles de vapeur montantes dans la zone du tube d'écoulement supérieur 14 d'o l'eau bouillante peut couler dans le porte filtre 15. Dans la zone du tube ascendant 13 on a re- présenté, de façon très schématique, la propulsion de l'eau bouillante On représente les bulles de vapeur par la référence numérique 17, on désigne l'eau en- traînée par la référence numérique 18. Cette représentation schématique montre déjà qu'on ne peut pas avoir un entraînement continu de l'eau dans ce cas, puisque d'une certaine manière, on a besoin des bulles de vapeur 17 comme moyen de trans- fert. Alors pour empêcher une sortie des bulles de vapeur 17 du tube d'écoulement supérieur 14, on a muni le tube supérieur 14 d'une section de rectification 19, dans lequel se trouvent des corps de remplissage , en forme de billes dans le mode de réalisation de la figure 1. Dans le domaine de cette section de rectifi- cation 19 a lieu une augmentation de pression et un mélange des bulles de vapeur 17 avec l'eau entraînée 18 Ainsi a lieu un transfert de l'enthalpie de con- densation de la vapeur à l'eau, ce qui entraîne une augmentation de température de l'eau On obtient ainsi que dès le début du processus d'ébullition, on obtien- ne suffisamment d'eau chauffée à la sortie du tube d'écoulement supérieur 14 et, d'autre part, on garan- tit qu'il n'y a pas de sortie de bulles de vapeur et qu'ainsi on évite le déroulement tumultueux caracté- ristique du transfert d'eau Comme on oblige pratique- ment les bulles de vapeur à se mélanger à l'eau bouil- lante, on empêche la sortie des bulles de vapeur Cela conduit à un processus calme souhaité d'ébullition. Dans le mode de réalisation de la figure 1, comme on l'a signalé, on utilise des corps de remplis- sage 20 sous forme de billes. Comme c'est représenté sur la figure 2, on peut utiliser des corps de remplissage 20 a sous forme de petits cylindres creux, tout en signifiant ici clairement qu'on peut utiliser des corps de remplissa- ge de forme différente dans la zone de rectification 19, dans la mesure o on peut obtenir ainsi l'augmen- tation de pression ainsi souhaitée et la réalisation du mélange de la vapeur et de l'eau. Sur la figure 3, on a représenté un mode de réalisation de cafetière ou de théière 10, dont la structure correspond, en principe, à la structure de la cafetière ou de la théière de la figure 1. En variante du mode de réalisation représen- té sur la figure 1, on équipe ici la section de recti- fication 19 dans la zone du tube supérieur 14 de tiges d'impact 21, qui s'étendent de la paroi supérieure 22 du tube d'écoulement 14 jusqu'à proximité de la paroi inférieure 23 du tube d'écoulement 14 Dans le sens d'écoulement du tube d'écoulement 14, on a prévu d'in- staller plusieurs tiges d'impact 21 placées l'une der- rière l'autre, qu'on peut élaborer différemment du mode de réalisation présenté, en hauteur et/ou en for- me On peut également disposer en quinconce plusieurs tiges d'impact 21, vues dans le sens longitudinal du tube d'écoulement. Ici aussi la forme et l'implantation des ti- ges d'impact dépendent aussi essentiellement du mélan- ge de vapeur et d'eau et de l'augmentation de pression souhaitée qu'on peut obtenir Ici le construction a une multitude de possibilités ouvertes, selon la forme de la section du tube d'écoulement 14, la puissance du réchauffeur 12 ou selon d'autres critères qu'on choi- sit dans chaque cas d'application. Références numériques Cafetière ou théière 11 Réservoir d'eau fraîche 12 Réchauffeur à circulation 13 Tube ascendant 14 Tube d'écoulement Porte Filtre 16 Verseuse 17 Bulles de vapeur 18 Eau 19 Section de rectification Corps de remplissage a Corps de remplissage 21 Tige d'impact 22 Paroi supérieure 23 Paroi inférieure REVENDICATIONS 1. Cafetière ou théière avec un réservoir d'eau fraîche, un réchauffeur à circulation fonction- nant selon le principe de gravité, un tube ascendant et un tube de circulation débouchant au-dessus d'un porte-filtre, caractérisée en ce que le tube d'écoule- ment ( 14) présente une section de rectification ( 19) munie de corps de remplissage ( 20, 20 a), de tiges d'impact ( 21) ou analogues pour mélanger les bulles de vapeur ( 17) et l'eau bouillante ( 18). 2. Cafetière ou théière selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que les tiges d'impact ( 21) s'étendent de la paroi supérieure ( 22) du tube d'écou- lement ( 14) vers le bas dans la section du tube d'écoulement ( 14) et s'arrêtent au-dessus de la paroi inférieure ( 23) du tube d'écoulement ( 14). 3. Cafetière ou théière selon la revendica- tion 2, caractérisée en ce que les tiges d'impact ( 21) vues dans le sens longitudinal du tube d'écoulement ( 14) sont disposées décalées l'une contre l'autre. 4. Cafetière ou théière selon l'une quel- conque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la hauteur et/ou la forme des tiges d'impact ( 21) est ou sont réalisées de différentes façons. 5 Cafetière ou théière selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que les corps de remplissa- ge ( 20) sont réalisés en forme de billes. 6. Cafetière ou théière selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que les corps de remplissa- ge ( 20 a) ont la forme de cylindres creux ou analogues.