Brevet FR2748798A1 — publié le 19971121

SYSTEME DE MAITRISE DE TEMPERATURE I1 est connu qu un apport d'énergies, chaude et froide, est nécessaire pendant la vinification. Cet apport est réalisé habituellement par unucircula- tion de flux liquides, l'un refroidi par un groupe frigorifique, l'autre chauffé par une chaudière I1 est également connu qu'au sein d'une tubulure convena blement construite, et alimentée par de l'air comprimé, il se produit un vortex, tourbillon creux, lors de l'écou lement de l'air : l'air comprimé, introduit en effet sous pression par une ouverture tangentielle, créé un vortex, tourbillonnant à grande vitesse le long du tube, jusqu a une extrémité obturée partiellement. Le courant d'air chaud qui s'échappe par cette extrémité monte en température par rapport à celle de l'air apporté. L'air qui ne peut s'échapper à cause de l'obturation, remonte dans l'intérieur creux du vortex et se détend au niveau de la deuxième extrémité (libre) du tube; il constitue alors un flux d'air froid Les puissances mises en jeu par un tel dispositif sont importantes, par rapport à la consommation d'air comprimé, introduit sous des pressions relativement faibles ( 5 à 10 bars par exemple ). L'appareillage conçu suivant l'invention, pour maîtriser la montée en température des cuves de vinification ou démarrer les fermentations dès le chargement des cuves en période froide, comprend -un générateur de chaleur et réfrigération à vortex, -un système de régulation, -un échangeur de chaleur, immergé dans les cuves, recevant les flux d'air chaud et froid. --- L'énergie chaude ou froide est apportée par un tube vortex, tel que décrit ci-dessus, et dont le circuit d'utilisation des apports d'air chaud et froid est orga nisé suivant la FIG. 1 : (1) est le tube vortex; (2) l'arrivée d'air comprimé; les tubulures de (1) créent les flux chaud et froid suivant les flèches Chaque extrémité de (1) est munie d'un raccord en "T", (3-3); les extrémités des bras du "T" portent des électrovannes (4) et (5) - sur le départ chaud - et (6) et (7) -sur le départ froid -. Une tubulure (8) relie l'électrovanne (5) sur le départ chaud, à une électrovanne (6) sur le départ froid. Cette tubulure porte en (9) un raccord en "T" sur lequel se branche une gaine souple (10) apportant à l'échangeur un flux - les électrovannes (4) et (6) sont fermées, et les électrovannes (5) et (7) ouvertes : on a en ce cas en (9) un flux d'air chaud ; FIG. 2 B - Si les électrovannes (5) et (7) sont fermées, et les éléctrovannes (4) et (6) ouvertes : on a en (9) , un flux d'air froid : FIG. 2 A Pour l'utilisation dans une cuve de vinification, l'air est conduit par la gaine (I0) jusqu'à la tubulure d'entrée (11) de l'échangeur (12) immergé dans la cuve (13); l'air s 'évacue par l'extrémité libre de l'échangeur (14), FIG. 3. Le système est régulé au moyen d'une sonde (15) et régulateur associé (16), qui par l'intermédiaire d'un relais commande les fermetures et ouvertures alternatives des vannes L'échangeur est avantageusement réalisé en tube d'acier inoxydable; il se présente sous une forme annulaire suivant la Fig. 4 , pour être facilement immergé dans les cuves . Cet échflngeur, ne subissant aucune contrainte de pression, et n'étant traversé que par de l'air, est réalisé avec des tubes à parois très minces, facilitant les conditions d'échange Un appareillage suivant l'invention, décrit à titre d'exemple (FIG. 5) comporte avantageusement deux éléments à vortex alimentés par la même canalisation d'air comprimé (17) chacun d'eux étant branché sur des gaines (10) et (10), permettant la régulation simultanée de 2 cuves. En (18) se trouve la pupitre de régulation, muni des régulateurs (16). Le coffret logeant l'ensemble de ces équipements est monté sur un bâti mobile grâce à des roulettes. Le même appareillage, pour doubler la puissance installée comporte, suivant la Fig. 6., la mise en place sur la tubulure d'alimentation de l'échangeur, d'un "T" (19) dont les 2 bras reçoivent les 2 gaines des 2 tubulures (10) des vortex. Dans ce cas, la régulation des 2 vortex est couplée sur un seul régulateur. Le dispositif tel que décrit ci-dessus peut s'appli- quer à différents équipements industriels, notamment dans l'agro-alimentaire, et plus particulièrement lorsqu' il est nécessaire de disposer d'une façon temporaire de chaleur et de réfrigération. Le bilan économique dans ce cas est particulièrement favorable au dispositif REVENDICATIONS 1 - Dispositif économique permettant de réaliser la maîtrise de la température d'une cuve de vinification,caractérisée en ce sens que le système générateur de chaeu- r et de réfrigération, simultanément, est constituée par une tubulure dans laquelle on créé une turbulence a effet vortex 2 - Le dispositif suivant la revendication 1, est caractérisé en ce sens que la seule source d'énergie nécessaire est de l'air comprimé injecté dans le vortex. 3 - Le dispositif, suivant les revendications 1 et 2, est caractérisé en ce sens que les 2 extrémités du tube à effet vortex sont munies, par l'intermédiaire de raccords en T (3), /lesectrpvnnes le départ chaud, et (6 et 7) sur le départ froid, et que les sorties des électrovannes (5) et (6) sont reliées par des tubes (8) solidaire d'un "T" portant un embout (9) de sortie des flux d'air des gaz chaud et froid pour leur utilisation. Les vannes (5) et (7) étant fermées, et les vannes (4) et (6) ouvertes, on obtient en (9) un flux d'air froid; les vannes (4) et (6) fermées, et les vannes (5) et (7) ouvertes, on obtient en (9) un flux d'air chaud 4 - Le dispositif suivant les revendications 1,2 et 3, est caractérisé par le fait que l'air traité en température est conduit par une gaine souple (10), jusqu'à la tubulure d'entrée (11) d'un échangeur airliquide, en acier inoxydable de faible épaisseur immergé dans la cuve de vinification , de forme annulaire, suivant la FIG. 4, et évacué par l'orifice libre de l'échangeur en (14). 5- Dispositif suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce sens que la régulation de la température de la cuve dans laquelle l'échangeur est immergé , est obtenue à partir d'une sonde (15) placée dans la cuve, pilotant par le régulateur (16) l'action des vannes (4), (5), (6) et (7) 6- Dispositif suivant les revendications de 1 à 5, caracttérisé par le fait que l'appareillage peut comporter 2 tubulures à effet vortex, couplées pour augmenter la puissance mise en jeu et faciliter le traitement de cuves de grand volume 7- Le dispositif selon les revendications de 1 à 6 est applicable aux industries, et plus particulièrement aux industries agro-alimentaires, exigeant temporairement des apports de chaleur et de froid; son utilisation dans ce cas est particulièrement économique