Brevet FR2748098A1 — publié le 19971031

Refroidisseur de Liquides, notamment de boissons Liquides. La présente invention concerne un refroidisseur de Liquides et, notamment de boissons Liquides telles que vin, eau, soda, jus de fruit, cidre, etc., du genre comprenant une enceinte pour la réception d'un récipient contenant la boisson ou le liquide à refroidir, et un système de refroidissement permettant de rafraichir cette boisson ou ce liquide. De manière intéressante, mais non exclusive, L'invention est plus particulièrement destinée au refroidissement des boissons Liquides livrées dans des récipients constitués par une poche souple rétractable pouvant contenir de 5 à 28 litres et de forme parallélépipédique lorsqu'elle est gonflée, logée dans une boite en carton de forme et dimensions complémentaires. Les appareils refroidisseurs connus de ce genre comportent un réservoir destiné à contenir la boisson à refroidir et un groupe frigorifique permettant de maintenir une température basse dans ce réservoir. Il s'agit en fait d'une sorte de réfrigérateur classique simplement conformé en vue de son mode d'utilisation particulier. Lorsqu'on verse un volume de L'ordre de 20 litres à 25 degrés C d'une boisson liquide à refroidir dans le réservoir de ces appareils refroidisseurs, il faut attendre environ quatre heures pour obtenir une sortie de cette boisson à 6 degrés C, au robinet de tirage. Il existe également des systèmes de refroidissement à réservoir de capacité réduite, mais ces systèmes ne délivrent que de faibles quantités de Liquides refroidis (de L'ordre de deux litres à 6 degrés C) et il faut attendre assez longtemps, pour obtenir deux autres litres à 6 degrés C (1/4 d'heure environ). L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés des systèmes de refroidissement de boissons actuels. Selon L'invention, cet objectif est atteint grâce à un appareil refroidisseur comportant une enceinte pour la réception d'un récipient contenant une boisson à refroidir, un groupe frigorifique comprenant un échangeur, et une tubulure traversant cet échangeur, L'extrémité interne ou extrémité amont de cette tubulure étant agencée pour pouvoir être raccordée à la sortie dudit récipient, tandis que son extrémité externe ou extrémité aval est raccordée à un robinet de tirage accessible à L'extérieur de l'appareil refroidisseur. Selon une autre disposition caractéristique de L'invention, le groupe frigorifique est du type à compression et L'échangeur est constitué par un serpentin à double tube ou tubes concentriques, par exemple hélicoidal, dont le tube interne est constitué par le tube acheminant la boisson liquide du récipient au robinet de tirage. Selon une autre disposition caractéristique de L'invention, la circulation du liquide à refroidir et du fluide frigorigène s'effectue à contre-courant dans L'échangeur. Selon une autre disposition caractéristique de L'invention, l'introduction du fluide frigorigène s'effectue à deux niveaux différents de L'échangeur, permettant de créer un système à double détente et à deux étages de refroidissement. Grâce aux dispositions susmentionnées, il est possible de refroidir un liquide tel qu'une boisson liquide, avec une très grande rapidité, sans possibilité d'entrée d'air dans le circuit de tirage, c'est-à-dire sans risque d'altération du produit qui coule par gravité. Grâce au refroidisseur selon L'invention, il est par exemple possible d'obtenir un liquide refroidi à 6 degrés C dans les trois minutes suivant le raccordement du récipient au tube de refroidissement, tandis que l'on peut ensuite tirer trois litres à 6 degrés C par minute, ledit récipient étant à 25 degrés C. La mise en oeuvre d'un système à double détente du fluide frigorigène dans L'échangeur assure un refroidissement plus rapide et permanent du liquide. Le premier niveau de détente dans la partie inférieure de L'échangeur, permet un abaissement de la température du liquide de L'ordre de 15 degrés C à 18 degrés C, tandis que le deuxième niveau de détente dans la partie supérieure de L'échangeur, permet de rabaisser la température jusqu'à environ 6 degrés C et cela avec un débit de L'ordre de deux à trois litres par minute. Selon une autre disposition caractéristique de L'invention, L'enceinte destinée à la réception du récipient contenant la boisson à refroidir est disposée dans la partie supérieure du refroidisseur de telle sorte que la sortie dudit récipient soit placée à un niveau supérieur à celui où se trouve le robinet de tirage, de façon que la boisson liquide refroidie puisse s'écouler jusqu'audit robinet, en vertu du principe des vases communicants, sans utilisation d'une motorisation auxiliaire. D'autre part, cette disposition permet de ménager, à la partie avant de l'appareil, une petite aire placée au-dessous du robinet de tirage, pour l'appui d'un verre à boire ou d'un gobelet. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de conformation extérieure du refroidisseur de boissons ou autres Liquides, selon L'invention. La figure 2 est une vue à caractère schématique et en coupe verticale de ce refroidisseur. La figure 3 est une vue à caractère schématique et en plan du système de refroidissement de l'appareil refroidisseur. La figure 4 est une vue de profil, à caractère schématique, de L'échangeur à double détente et à contre-courant de ce système de refroidissement. La figure 5 est une vue en plan de la figure 4. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple d'exécution avantageux, bien que nullement limitatif, du refroidisseur de Liquides selon L'invention. On se réfère plus spécialement, dans la suite du présent exposé, à L'utilisation très intéressante de l'appareil selon L'invention pour le refroidissement de boissons diverses, mais il est évident que L'invention revendiquée s'applique au refroidissement de tous Liquides nécessitant un abaissement de température, tels que certains Liquides de laboratoire, etc. Ce refroidisseur comprend un carter 1 pourvu d'une base plane qui peut être munie de pieds réglables 2. Dans sa partie supérieure avant, le carter est équipé d'une porte 3 donnant accès à une enceinte 4 ménagée dans la partie supérieure du carter. A la partie avant du carter, est aménagée une petite aire plane 5 permettant l'appui d'un verre à boire ou d'un gobelet, et au-dessus de cette aire d'appui, sensiblement dans la partie médiane de la paroi frontale de l'appareil, est disposé le robinet de tirage 6 accessible à l'extérieur dudit appareil. Latéralement, le carter est équipé d'une porte 7 donnant accès à La partie inférieure dudit carter où se trouvent logés les composants du groupe frigorifique. Ce dernier est du type à compression comprenant principalement, de manière classique, un compresseur 8, un échangeur 9, un condenseur à ailettes 10 et un système déshydrateur 11. Ce groupe frigorique pouvant utiliser tout fluide frigorigène approprié tel que du Fréon (marque déposée), par exemple du type R134, ou tout autre fluide frigorifique gazeux adéquat. L'enceinte supérieure 4 est conformée et dimensionnée pour recevoir un récipient 12 du genre comprenant une poche souple rétractable adoptant la forme d'un parallélépipède rectangle lorsqu'elle est remplie ou gonflée et qui se trouve logée en permanence dans une boite de carton de forme et dimensions complémentaires, ladite poche souple étant munie, à proximité du bord de l'une de ses bases, d'un goulot fileté lequel est coiffé par un bouchon, lorsque le récipient n'est pas utilisé. De tels récipients (connus sous le nom de "bag in box") sont couramment utilisés par les producteurs de certaines boissons telles que le vin, pour la livraison, en vrac, de volumes plus ou moins importants de boissons pouvant aller jusqu'à une trentaine de litres. Cette enceinte présente un fond 4a incliné vers L'avant du refroidisseur, de sorte que lorsqu'un récipient 12 du genre précité se trouve logé dans ladite enceinte, son orifice de sortie 12a se trouve disposé à proximité du point le plus bas du fond incliné 4a et que le liquide contenu dans ledit récipient tend à s'écouler, par effet de gravité, au travers dudit orifice. La sortie du récipient 12 peut ainsi être facilement raccordée, au moyen de tout raccord approprié 13, à L'extrémité interne ou extrémité amont d'une tubulure 14 dont L'extrémité externe ou extrémité avant est raccordée au robinet de tirage 6. Selon une disposition caractéristique de L'invention, la tubulure 14 traverse l'échangeur 9, de sorte que le liquide circulant dans ladite tubulure se trouve refroidi Lors de son passage à travers ledit échangeur. Selon une autre disposition caractéristique, l'échangeur 9 est constitué par un serpentin à double tube, connu en soi, par exemple de forme hélicoidale, et dont le tube interne est constitué par la tubulure 14 acheminant la boisson liquide, du récipient 12 au robinet de tirage 6, la détente ou vaporisation du fluide frigorigène s'opérant à l'intérieur du tube externe 15 dans L'espace annulaire ménagé entre les tubes concentriques 14 et 15. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, la circulation de la boisson liquide à refroidir et du fluide frigorigéne s'effectue à contre-courant dans l'échangeur, selon un procédé frigorifique connu en soi. De manière plus particulièrement avantageuse, la boisson liquide à refroidir rentre à la partie basse 9A de l'échangeur et sort à la partie supérieure 9B de ce dernier, tandis que le fluide frigorigène entre, au moins en partie, en partie haute dudit échangeur et sort en partie basse de ce dernier. On comprend que selon ce mode d'exécution, la boisson liquide à rafraichir s'écoule par gravité de la sortie du récipient 12 jusqu'à la partie inférieure 9A de l'échangeur et remonte ensuite, à travers ledit échangeur, jusqu'au robinet de tirage 6, par application du phénomène des vases communicants. La poche souple peut ainsi se vider en s'affaissant progressivement sans entrée d'air, c'est-à-dire sans risque d'altération accélérée du produit, ce qui est un résultat très intéressant lorsque le liquide à refroidir est une boisson qui s'altère rapidement au contact de l'air, telle que le vin. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, l'introduction du fluide frigorigène dans l'échangeur 9 s'effectue à deux niveaux différents de ce dernier. Plus précisément, le fluide frigorigène est introduit : - d'une part, à la partie supérieure 9B du tube externe 15 du serpentin hélicoidal ; et, - d'autre part, dans la partie intermédiaire dudit tube, par exemple dans la partie médiane 9C de ce dernier ; par exemple par L'intermédiaire d'un système de double capillaires, constitué par deux embranchements 16a, 16b de la conduite 16 raccordée à la sortie du compresseur 8. D'autre part, le fluide frigorigène injecté à la partie supérieure 9B de l'échangeur, sort dudit échangeur dans la partie intermédiaire 9C de celui-ci et se trouve acheminé, par un tuyau 17a, jusqu a une conduite commune 17 dans laquelle aboutit également un tuyau de sortie 17b du fluide frigorigène injecté dans la partie intermédiaire 9C de L'échangeur et qui sort dudit échangeur, à la partie inférieure 9A de ce dernier. Les portions du tube externe 15 dans lesquelles est introduit le fluide frigorigène, au moyen des capillaires 16a, 16b, respectivement, ne communiquent pas entre-elles. On réalise ainsi un système à double détente du fluide frigorigène dans l'échangeur assurant un refroidissement rapide et constant de la boisson liquide circulant à contre-courant du fluide frigorigène à travers chaque étage dudit échangeur. L'étage de détente ou vaporisation inférieur El assure une première étape de refroidissement permettant de faire baisser la température de la boisson de l'ordre de 15 degrés C à 18 degrés C par rapport à une température de L'ordre de 25 degrés C de ladite boisson contenue dans le récipient 12, tandis que l'étage de détente ou vaporisation supérieur E2 permet un abaissement supplémentaire de la température de la boisson liquide jusqu'à environ 6 degrés C, pour un débit de ladite boisson de l'ordre de deux à trois litres par minute. REVENDICATIONS 1. - Refroidisseur de Liquides, par exemple de boissons liquides, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (4) conformée et dimensionnée pour loger un récipient (12) contenant un liquide à refroidir, un groupe frigorifique (8-9-10-11) comprenant un échangeur (9), et une tubulure (14) traversant cet échangeur, l'extrémité interne ou extrémité amont de cette tubulure (14) étant agencée pour pouvoir être raccordée à la sortie dudit récipient (12), tandis que son extrémité externe ou extrémité aval est raccordée à un robinet de tirage (6) accessible à l'extérieur de l'appareil refroidisseur. 2. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons Liquides selon La revendication 1, caractérisé en ce que le groupe frigorifique (8-9-10-11) est du type à compression dont l'échangeur (9) est constitué par un serpentin à double tube, par exemple hélicoidal, dont le tube intérieur (14) est constitué par le tube acheminant le liquide à refroidir, du récipient (12) au robinet de tirage (6). 3. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons liquides selon la revendication 2, caractérisé en ce que la circulation du liquide à refroidir et du fluide frigorigène, s'effectue à contre-courant, dans L'échangeur. 4. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons liquides suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le liquide à refroidir rentre à la partie basse (9A) de L'échangeur (9) et sort à la partie supérieure (9B) de celui-ci, tandis que le fluide frigorigène entre, au moins en partie, en partie haute (9B) dudit échangeur (9) et sort en partie basse (9A) de ce dernier. 5. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'introduction du fluide frigorigène s'effectue à deux niveaux différents de l'échangeur, de façon à créer un système à double détente et à deux étages (E1-E2) de refroidissement. 6. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons Liquides, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide frigorigène est introduit - d'une part, à la partie supérieure du tube externe (15) du serpentin (9), et, - d'autre part, dans la partie intermédiaire (9C) dudit tube (15), par exemple par l'intermédiaire d'un système de double capillaires, constitué par deux embranchements (16a, 16b) de la conduite (16) raccordée à la sortie du compresseur (8). 7. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons Liquides, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enceinte (4) destinée à la réception du récipient contenant le liquide à refroidir, est disposée dans la partie supérieure du refroidisseur, de telle sorte que la sortie (12a) dudit récipient (12) est placée à un niveau supérieur à celui ou se trouve placé le robinet de tirage (6). 8. - Refroidisseur de liquides, par exemple de boissons liquides, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond (4a) de l'enceinte (4) destinée à loger le récipient (12) est incliné en direction de l'avant dudit refroidisseur. 9. - Refroidisseur de Liquides, par exemple de boissons liquides, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un raccord (13) permettant de raccorder la sortie du récipient (12) logé dans L'enceinte (4) et la tubulure d'acheminement du liquide à refroidir en direction du robinet de tirage (6). 10. - Refroidisseur de Liquides, par exemple de boissons liquides, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le récipient (12) est du genre comprenant une poche souple rétractable adoptant la forme d'un parallélépipède rectangle Lorsquelle est remplie ou gonflée et qui se trouve logée dans une boite de carton de forme et dimensions complémentaires, ladite poche souple étant munie, à proximité d'un bord de l'une de ses bases, d'un goulot fileté.