Brevet FR2737553A1 — publié le 19970207

Installation Dour le refroidissement d'un fluide notamment de l'eau. L'invention se rattache notamment au secteur technique des installations de boulangerie, patisserie, pour la distribution d'une manière instantannée ou quasi instantannée, d'une eau à basse température. On rappelle, de manière connue, qu'une pâte à pain est préparée à base de farine, de sel et de levure délayés avec de l'eau pour être ensuite pétrie. Pour le malaxage de la pâte, on utilise des pétrins mécaniques équipés de bras aptes à assurer le mélange constant de la pâte. Pour obtenir une pâte bien glonflée, après l'avoir pétrie, il est important d'effectuer le pétrissage avec de l'eau à une température de l'ordre de 3"C à 4"C. En effet, il est nécessaire de pétrir à une basse température, compte-tenu de l'échauffement de la pâte sous l'effet de l'action des bras de malaxage, créant un apport d'énergie. Généralement, pour alimenter le pétrin à basse température, on utilise des appareils sous forme de réservoirs de capacités variables, et équipés de moyens aptes à refroidir l'eau. Par exemple, le réservoir est équipé d'une arrivée d'eau automatique, d'un agitateur, d'un serpentin double ou triple, et d'une pompe de tirage. A titre indicatif, ces dispositions permettent de refroidir le volume d'eau de 18"C à 1"C. Le pétrin est alimenté lorsque la température de l'eau aura atteint 1"C. Un système de régulation permet d'arrêter le groupe frigorifique, lorsque la température souhaitée est atteinte. Cette solution donne satisfaction dans son ensemble, mais n'est pas exempte d'inconvénients. Des problèmes peuvent apparaitre lorsqu'il est nécessaire d'effectuer plusieurs pétrins selon des intervalles de temps plus réduits. En effet, après avoir retiré du réservoir la quantité d'eau à basse température nécessaire, I'utilisateur n'a plus la possibilité de retirer une quantité d'eau suffisante à la température souhaitée. II doit attendre que le réservoir soit de nouveau rempli et surtout que la température de l'eau soit rabaissée à la température souhaitée. Or, cet abaissement de température, est relativement long et dépend bien évidemment, de la quantité d'eau contenue dans le réservoir. Dans ces conditions, un refroidisseur de capacité moyenne ne permet pas de réaliser plusieurs pétrins dans des temps relativement rapprochés. Pour remédier à ces inconvénients, il pourrait être envisagé d'utiliser un réservoir de grande capacité, permettant d'effectuer, à partir d'une quantité d'eau initiale, plusieurs pétrins. Cette solution n'est cependant pas satisfaisante, car elle nécessite un réservoir de volume très important, susceptible de provoquer des problèmes de sécurité et d'encombrement pour l'utilisateur. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir produire de l'eau d'une manière quasi instantannée à une température comprise entre 2"C et 5"C environ et ce, quelle que soit la quantité d'eau contenue dans le réservoir de stockage. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une installation pour le refroidissement d'un fluide notamment de l'eau, comprenant un réservoir de stockage de l'eau relié à un système frigorifique, à un circuit d'alimentation en eau à une température (t2) et à un appareil devant être alimenté en eau à une basse température (t0). Selon l'invention, le réservoir est équipé de moyens aptes à mélanger l'eau qu'il contient à très sensiblement la basse température (tO) avec l'eau qui arrive à la température (t2), pour la diriger vers le système frigorifique à une température réduite (tel). Pour résoudre le problème posé d'assurer le mélange de l'eau, provenant du circuit d'alimentation avec l'eau contenue dans le réservoir à la basse température (tu), les moyens sont constitués par au moins un tube traversant le réservoir et dont l'une des extrémités est reliée au circuit d'alimentation en eau à la température (t2), tandis que l'autre extrémité est reliée au système frigorifique, ledit tube présentant au niveau de l'alimentation en eau des agencements aptes à diriger une partie de l'eau à la température (t2), à l'intérieur du réservoir et, à son autre extrémité, des agencements aptes à permettre l'introduction de l'eau à la température (to) dans ledit tube, pour la mélanger avec l'eau qui le traverse à la température (t2) pour obtenir la température (tu). Avantageusement, le tube est disposé coaxialement au réservoir. Le problème posé de permettre l'entrée et la sortie du fluide, est résolu en ce que les agencements du tube sont constitués par des orifices disposés périphériquement en partie haute et basse dudit tube et sont déterminés en combinaison avec le diamètre du tube pour que les pressions statique et dynamique permettent l'entrée et la sortie du fluide. Pour résoudre le problème posé d'obtenir d'une manière quasi instantannée l'eau à la température (t0), le système frigorifique est relié, d'une part, au réservoir par l'intermédiaire d'un bipasse pour préparer l'eau à la basse température (t0), I'une des extrémités du tube étant reliée au circuit d'alimentation en eau à la température (t2), tandis que l'autre extrémité est reliée à un échangeur dudit système frigorifique et, d'autre part, à l'appareil à alimenter par l'intermédiaire d'une vanne, d'un compteur et d'une électrovanne. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue à caractère schématique montrant le principe du mélange. La figure 2 est une vue à caractère schématique d'un schéma de principe de l'installation selon l'invention. La figure 3 est à une échelle plus importante, une vue en coupe longitudinale du réservoir. La figure 4 est à plus grande échelle, une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4.4 de la figure 3. La figure 5 est à plus grande échelle, une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 5.5 de la figure 3. D'une manière connue, I'installation comprend un réservoir (1), conformé pour assurer le stockage de l'eau à une température (t0), comprise entre 2"C et 5"C environ. Dans ce but, le réservoir (1) est relié à un système frigorifique (2) de tout type connu et approprié. Ce système frigorifique (2) peut constituer un ensemble indépendant ou faire partie intégrante du réservoir (1). A titre indicatif, nullement limitatif, le système frigorifique (2) est composé d'un groupe de condensation, d'un déshydrateur, d'un injecteur et d'un évaporateur à plaques. Le groupe de condensation comprend un compresseur et un condenseur à air, en combinaison avec un ou des ventilateurs, pour le passage du médium. L'ensemble peut être monté en combinaison avec des pressostats haute et basse pression. Ce système frigorifique n'est pas décrit et illustré en détail car il ne fait pas partie de l'objet spécifique de l'invention, et peut présenter différentes formes de réalisation. Le réservoir de stockage (1) est relié dans des conditions spécifiques, comme il sera indiqué dans la suite de la description, au circuit d'alimentation en eau (3), en combinaison avec tout système de vannes manuelles ou automatiques (4). Selon une caractéristique à la base de l'invention, le réservoir (1) est équipé de moyens aptes à mélanger l'eau qui arrive par la canalisation (3) à une température (t2) de l'ordre de 16"C à 20"C avec l'eau qu'il contient à la température (tu). Le but recherché est d'obtenir, à la sortie du réservoir, une eau à une température (tel) de l'ordre de 10 C, pour la diriger au niveau de l'ensemble frigorifique et par conséquent, augmenter sa rapidité de refroidissement, pour obtenir une eau à la température (tao). La température (t1) est obtenue par un mélange de l'eau aux températures (t0) et (t2) (figure 1). Pour obtenir cette fonction, le réservoir (1) est traversé par un tube (5). Le tube (5) est relié à l'une de ses extrémités, au circuit d'alimentation en eau (3) et, à son autre extrémité, à l'ensemble frigorifique (2). Le tube (5) est disposé coaxialement au réservoir (1) et est fixé d'une manière étanche au niveau des flasques latéraux (1 a) et (lob) du réservoir. Avantageusement, le tube (5) comprend deux éléments coaxiaux (5a) (5b) de diamètres différents. L'élément (5a), de plus grande diamètre, est situé du côté de l'alimentation en eau (t2), tandis que l'élément (5b) est situé à l'opposé du réservoir pour être relié à l'ensemble frigorifique (2). II convient donc de faire rentrer dans le réservoir (1) qui contient l'eau à la température (t0), une partie du débit de l'eau, à la température (t2), de réintroduire une partie de l'eau à la température (to) dans le tube (5) pour le mélanger avec l'eau qui le traverse à la température (t2) pour obtenir une eau à la température (t 1), afin de la diriger au niveau du système frigorifique. Dans ce but, I'extrémité du tube (5), au niveau de la canalisation d'alimentation (3), présente, à l'intérieur du réservoir (1), des orifices (5c) permettant de faire rentrer très sensiblement la moitié du débit d'eau à la température (t2) en provenance de ladite canalisation (3).D'autres orifices (5d) sont percés à l'extrémité opposée du tube, pour réintroduire l'eau à la température (to) et obtenir la température (tel). L'eau qui rentre par les orifices (5c) pousse l'eau contenue dans le réservoir (1), afin de l'introduire par les orifices (5d) à l'autre extrémité du tube. L'eau à la température (to) est donc introduite par les orifices (5d) et se mélange avec l'eau passant dans le tube à la température (t2), pour obtenir une eau à la température (tel). Les diamètres des tubes et des orifices sont déterminés pour que les pressions statiques et dynamiques, permettent l'entrée et la sortie du fluide dans le tube (5). Comme indiqué, la sortie du tube (5) est reliée par une canalisation (6), au système frigorifique (2), pour diriger l'eau à la température (tel). La sortie du système frigorifique (2) est reliée par l'intermédiaire d'une canalisation en combinaison avec un circulateur (8), d'une part, au niveau du pétrin (9) ou autre appareil et, d'autre part, au niveau du réservoir (1) par l'intermédiaire d'un bipasse (10). Le bipasse (10) permet de préparer l'eau à la température (tu). Une sonde de température, placée après le circulateur (8) et avant le bipasse (10) permet de réguler l'ensemble frigorifique (2). Un thermostat est convenablement monté dans le circuit, pour arrêter le système frigorifique en cas de température trop basse. L'alimentation en eau du pétrin (9) s'effectue par l'intermédiaire d'une vanne à main (11), d'un compteur (12) et d'une électrovanne (13). Le compteur (12) dénombre le nombre de litres qu'il convient de laisser passer et ferme l'électrovanne lorsque le nombre de litres désiré est atteint. Ces caractéristiques s'avèrent particulièrement avantageuses et permettent d'obtenir très rapidement l'eau à la température (t0) souhaitée, en ayant la possibilité d'avoir un réservoir de capacité moindre et un groupe frigorifique de puissance réduite. Des essais ont démontré que pour refroidir en instantanné, 60 litres d'eau de 16"C à 4"C, une énergie de 3010 kJ est nécessaire. Selon l'invention, le refroidissement s'effectuant en deux fois, dans un premier temps, pour refroidir 30 litres d'eau, de 16"C à 4"C, une énergie de 1505 kJ est nécessaire, tandis que dans un deuxième temps, pour refroidir 60 litres d'eau, de 10 C à 4"C, une énergie de 1505 kJ est nécessaire. II apparait donc que pour un même temps de puisage, le refroidissement antérieur d'une réserve d'eau de 30 litres à 4"C, permet de diviser par deux la puissance du groupe frigorifique par rapport à une production d'eau froide de 60 litres à 4"C, de type instantannée. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Installation pour le refroidissement d'un fluide notamment de l'eau comprenant un réservoir de stockage (1) de l'eau relié à un système frigorifique, à un circuit d'alimentation en eau à une température (t2) et à un appareil devant être alimenté en eau à une basse température (tao), caractérisée en ce que le réservoir (1) est équipé de moyens (5) aptes à mélanger l'eau qu'il contient à très sensiblement la basse température (to) avec l'eau qui arrive à la température (t2), pour la diriger vers le système frigorifique à une température réduite (tel). -2- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens sont constitués par au moins un tube (5) traversant le réservoir (1) et dont l'une des extrémités est reliée au circuit d'alimentation en eau (3) à la température (t2), tandis que l'autre extrémité est reliée au système frigorifique (2), ledit tube (5) présentant au niveau de l'alimentation en eau des agencements aptes à diriger une partie de l'eau à la température (t2), à l'intérieur du réservoir et, à son autre extrémité, des agencements (5c) aptes à permettre l'introduction de l'eau à la température (t0) dans ledit tube, pour la mélanger avec l'eau qui le traverse à la température (t2) pour obtenir la température (tu). -3- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube (5) est disposé coaxialement au réservoir (1). -4- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les agencements du tube sont constitués par des orifices disposés périphériquement en partie haute et basse dudit tube et sont déterminés en combinaison avec le diamètre du tube pour que les pressions statique et dynamique permettent l'entrée et la sortie du fluide. -5- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube comprend deux éléments coaxiaux de diamètres différents (5a) et (5b). -6- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de diamètre plus important (5a) est situé du côté de l'alimentation en eau à la température (t2). -7- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux éléments (5a) et (5b) sont reliés aux flasques latéraux du réservoir d'une manière étanche. -8- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ensemble du réservoir (1 ) et du tube (5) est disposé horizontalement. -9- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ensemble du réservoir (1) et du tube (5) est disposé verticalement. -10- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce le système frigorifique est relié, d'une part, au réservoir (1) par l'intermédiaire d'un bipasse (10) pour préparer l'eau à la basse température (tO), I'une des extrémités du tube (5) étant reliée au circuit d'alimentation en eau (3) à la température (t2), tandis que l'autre extrémité est reliée à un échangeur dudit système frigorifique (2) et, d'autre part, à l'appareil à alimenter (9) par l'intermédiaire d'une vanne (11), d'un compteur (12) et d'une électrovanne (13).