Brevet FR2773305A1 — publié le 19990709

La présente invention concerne un dispositif pour faire sécher des végétaux, en particulier des feuilles ou des tiges de tabac, dans une enceinte de séchage. Le séchage des végétaux consiste essentiellement à éliminer liteau qu ils contiennent de manière à pouvoir les utiliser, après les avoir éventuellement transformés, pour une application donnée. On connaît en particulier l'utilisation des feuilles de tabac ou l'utilisation pour la cuisine des herbes aromatiques séchées. Le dispositif de l'invention s'applique plus particulièrement au séchage de feuilles de tabac. Il n'est toutefois pas limité à cette application et il concerne de manière générale le séchage de tous types de végétaux qui, après leur séchage, sont utilisés pour une application donnée pour laquelle ils doivent avoir conservé, après séchage, leurs qualités caractéristiques, en particulier en matière de texture, d'arôme ou encore d'élasticité ou d'éclat. Pour que ces qualités soient préservées, le séchage doit être réalisé de manière contrôlée, en évitant toute dégradation irréversible des végétaux. En particulier, le cycle de séchage des feuilles de tabac comporte trois phases. Il s'agit tout d'abord du jaunissement, qui consiste à faire évoluer les tissus de telle sorte que puissent s'accomplir les transformations chimiques préalables au séchage proprement dit. Durant cette phase, la température de l'air dans la masse de tabac doit être comprise entre 16 C et 38"C (de préférence entre 20"C et 250C) et l'hygrométrie doit être de l'ordre de 80 à 90%. Il s'agit ensuite de la phase de brunissement, durant laquelle l'eau s'évapore lentement des limbes de la feuille. Durant cette phase, il faut surveiller tout particulièrement le degré d'hygrométrie dans la masse de tabac qui ne doit pas être durablement supérieur à 80%. Il importe en particulier d'éviter l'apparition de moisissures sur le tabac. La troisième phase est celle de la réduction des côtes, qui consiste à éliminer progressivement l'eau contenue dans les nervures des feuilles, ce qui nécessite de faire migrer l'eau de la nervure vers le limbe de la feuille à partir duquel elle s'évapore. Durant cette phase, il faut faire alterner des conditions de séchage permettant l'évaporation de l'eau et des conditions de réassouplissement du limbe permettant la migration de l'eau de la nervure vers le limbe. Habituellement, l'enceinte de séchage est formée dans un bâtiment en dur ou dans un simple "tunnel" couvert de bâches plastiques. Pour vérifier le bon déroulement du séchage, les opérateurs doivent évaluer certains paramètres de l'air à l'intérieur de cette enceinte et, en fonction de ces paramètres, favoriser ou non l'entrée d'air à partir de l'extérieur. Lorsqu'il est nécessaire d'obtenir un courant d'air dans l'enceinte, on ouvre en général celle-ci par des portes situées à chacune de ses deux extrémités ou sur ses côtés. Eventuellement, pour favoriser encore la mise en place d'un courant d'air, on peut utiliser un ventilateur disposé à l'une ou l'autre des extrémités de l'enceinte. Les dispositifs connus ne permettent pas d'obtenir une circulation d'air contrôlée à l'intérieur de l'enceinte. En particulier, il arrive fréquemment que les paramètres caractéristiques de l'air tels que sa température et son degré d'hygrométrie varient très fortement entre la région basse de l'enceinte et la région haute de cette dernière, de sorte qu'il n'est pas possible d'assurer un séchage homogène dans toute l'enceinte. De plus, la seule possibilité de générer un courant d'air dans l'enceinte consiste à ouvrir cette dernière pour y laisser passer l'air de l'extérieur. Le bon déroulement du séchage est donc très fortement influencé par les conditions météorologiques. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un dispositif de séchage fiable et sûr, tout en étant simple à réaliser et à mettre en oeuvre. Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif comporte des moyens d'entrée d'air dans l'enceinte et des moyens de sortie d'air en dehors de l'enceinte, des obturateurs réglables équipant les moyens d'entrée d'air et les moyens de sortie d'air, et au fait qu'il comporte, en outre, des moyens pour faire communiquer de façon réglable lesdits moyens d'entrée d'air et de sortie d'air. Les obturateurs réglables sont des organes qui peuvent être commandés pour fermer ou ouvrir totalement l'entrée ou la sortie d'air, ou encore pour ne les ouvrir que partiellement, en ne laissant passer qu'un débit d'air donné, inférieur au débit maximal. Les obturateurs peuvent être continûment réglables entre leur position d'ouverture et leur position de fermeture, ou comporter plusieurs positions intermédiaires indexées, prédéfinies. De manière simple, les obturateurs peuvent être constitués par des registres comprenant un ou plusieurs volets orientables, disposés dans des conduites d'entrée et de sortie d'air. On peut régler les moyens de mise en communication des moyens d'entrée d'air et des moyens de sortie d'air de manière à permettre une circulation d'air en circuit fermé en réinjectant intégralement à l'entrée de l'enceinte l'air s'en échappant par la sortie. On peut également choisir de régler ces moyens de mise en communication pour permettre une remise en circulation partielle de l'air sortant en le complétant par de l'air "neuf" venant de l'extérieur. On peut également choisir de fermer la communication entre les moyens d'entrée d'air et les moyens de sortie d'air pour complètement renouveler l'air à l'intérieur de l'enceinte. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens d'entrée d'air et les moyens de sortie d'air débouchent dans l'enceinte dans deux régions distinctes de cette dernière, espacées verticalement. Cette disposition, qui crée une circulation de bas en haut ou de haut en bas, permet de rendre homogène l'air situé dans l'enceinte en évitant que l'air humide et froid ne stagne en partie basse de l'enceinte, tandis que l'air chaud et sec, plus léger, serait uniquement présent en partie haute. En général, on placera l'entrée d'air en partie basse de l'enceinte et la sortie d'air en partie haute de cette dernière. Avantageusement, le dispositif comporte des moyens additionnels pour faire varier au moins l'un des paramètres caractéristiques de l'air constitués par la température et par le degré d'hygrométrie. Pour faire varier la température, on peut choisir d'utiliser un chauffage ou un climatiseur, tandis qu'un vaporisateur d'eau pourra être utilisé pour faire varier le degré d'hygrométrie. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif comporte des moyens pour mesurer des paramètres caractéristiques de l'air à l'intérieur de l'enceinte et un système de gestion susceptible, en fonction des valeurs mesurées, de régler les obturateurs des moyens d'entrée d'air et des moyens de sortie d'air et de régler les moyens pour faire communiquer lesdits moyens d'entrée d'air et de sortie d'air. De préférence, le système de gestion est également susceptible de commander lesdits moyens additionnels. Ce mode de réalisation, pouvant faire appel à un système de gestion automatisé, éventuellement informatique, permet de limiter l'intervention humaine dans le séchage et d'assurer automatiquement le bon déroulement de ce dernier selon des cycles préprogrammés. Selon une construction particulièrement avantageuse, le dispositif comporte un caisson de circulation d'air comprenant une conduite d'entrée d'air présentant une première extrémité équipée d'un premier obturateur réglable et une deuxième extrémité susceptible d'être raccordée à une ouverture d'entrée d'air pratiquée dans la paroi de l'enceinte, une conduite de sortie d'air présentant une première extrémité équipée d'un deuxième obturateur réglable et une deuxième extrémité susceptible d'être raccordée à une ouverture de sortie d'air pratiquée dans la paroi de l'enceinte, et une conduite de communication raccordant entre elles lesdites conduites d'entrée d'air et de sortie d'air, cette conduite de communication étant équipée d'un troisième obturateur réglable. Un tel caisson de circulation d'air pourra être très sirnplement adapté sur des enceintes de séchage préexistantes. Aucune modification particulière sauf, éventuellement, des améliorations de l'étanchéité des parois de l'enceinte, n'est en effet nécessaire à l'intérieur de cette enceinte, le caisson étant situé à l'extérieur de l'enceinte et y étant raccordé par des ouvertures d'entrée et de sortie d'air réalisées à cet effet, avantageusement dans la même paroi de l'enceinte. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 3 sont des vues analogues d'un dispositif conforme à l'invention, représentées en coupe verticale et longitudinale schématique, ces trois figures montrant trois configurations de fonctionnement différentes. Le dispositif représenté sur les figures comporte une enceinte de séchage 10 à l'intérieur de laquelle sont pendues des feuilles ou des tiges de tabac 12. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un séchoir à un seul plan de pente, c'est-à-dire que les feuilles sont toutes pendues à partir d'un même plan horizontal P. Le dispositif de l'invention s'applique toutefois également à des séchoirs à deux ou plusieurs plans de pente, dans lesquels les feuilles sont pendues sur deux ou plusieurs plans espacés verticalement. L'espace intérieur de l'enceinte de séchage 10 est isolé de l'extérieur mis à part dans la région des moyens d'entrée d'air 14 et dans celle des moyens de sortie d'air 16. Tous les échanges entre l'intérieur de l'enceinte et l'extérieur passent par ces moyens 14 et 16 et sont contrôlés. Dans l'exemple représenté, les moyens d'entrée d'air comprennent une conduite 14 qui est raccordée à l'intérieur de l'enceinte par une ouverture 15 pratiquée en partie basse d'une paroi 18 d'extrémité de cette enceinte, tandis que les moyens de sortie d'air comprennent une conduite 16 qui est raccordée à l'enceinte par une ouverture 17 pratiquée en partie haute de cette paroi 18. Les deux conduites 14 et 16 sont reliées entre elles par une conduite de communication 20. L'ensemble comprenant les conduites 14, 16 et 20 forme un caisson de circulation d'air 22 qui peut être mis en place à l'extrémité de l'enceinte de séchage 10, et être ainsi adapté à des enceintes de séchage classiques. La conduite d'entrée d'air 14 comporte une première extrémité 14A qui est équipée d'un premier obturateur réglable 24, tandis que sa deuxième extrémité 14B est disposée dans l'enceinte. De même, la conduite de sortie d'air présente une première extrémité 16A équipée d'un deuxième obturateur réglable 26, tandis que sa deuxième extrémité 16B se trouve dans l'enceinte. Enfin, la conduite de commu nication 20 est elle-même équipée d'un troisième obturateur réglable 30. Dans l'exemple représenté, les obturateurs réglables 24, 26 et 30 sont constitués par des volets de registre qui peuvent pivoter pour fermer totalement les conduites qu'ils équipent ou pour les ouvrir en délimitant une section de passage de l'air plus ou moins grande. Ainsi, dans la situation représentée sur la figure 1, les registres 24 et 26 sont orientés parallèlement aux directions longitudinales des conduites 14 et 16, de sorte que l'air passe librement à travers les extrémités 14A et 16A, dont les sections de passage sont maximales. En revanche, le registre 30 est orienté perpendiculairement à la direction longitudinale de la conduite 20 qu'il obture. Ainsi, comme indiqué par les flèches F, la circulation d'air dans l'enceinte 10 est obtenue uniquement à partir de l'air prélevé à l'extérieur. En revanche, dans la situation représentée sur la figure 2, les obturateurs 24 et 26 ferment respectivement les extrémités 14A el6A des conduites 14 et 16, tandis que l'obturateur 30 ouvre au maximum la section de passage de la conduite 20. Ainsi, la circulation d'air à l'intérieur de l'enceinte se fait en circuit fermé, l'air sortant dans la conduite 16 étant intégralement réinjecté par la conduite 14. Il faut noter que, pour forcer la circulation d'air, un ventilateur 32 qui souffle l'air dans la direction des flèches F peut être disposé dans la conduite 14, ce ventilateur étant particulièrement utile lors du fonctionnement en circuit fermé représenté sur la figure 2. Pour favoriser encore davantage la circulation d'air, on peut disposer en outre un extracteur (non représenté) dans la conduite 16 ou dans la conduite 20, pour aspirer l'air dans le sens des flèches F. Dans l'exemple représenté sur les figures, le dispositif pour créer la circulation d'air souffle l'air à une extrémité de l'enceinte de séchage et aspire l'air à la même extrémité. L'enceinte peut être relativement longue et, pour faire en sorte que la circulation d'air affecte toute la longueur, et donc tout le volume de l'enceinte, on prévoit avantageusement que le dispositif soit en outre équipé de moyens pour distribuer dans l'enceinte l'air entrant par les moyens d'entrée d'air 14. Par exemple, comme le montrent les figures, l'extrémité 14B de la conduite 14 peut être raccordée à une ou plusieurs gaines de distribution de l'air 34, qui s'étendent sur toute la longueur de l'enceinte et qui sont pourvues d'orifices 36 de dimensions réduites à travers lesquels l'air peut s'échapper pour pénétrer dans l'enceinte proprement dite. Pour la sortie d'air, on peut également choisir d'équiper l'extrémité 16B de la conduite de sortie d'air 16 d'une ou plusieurs gaines analogues aux gaines 34 afin de récupérer l'air mis en circulation sur sensiblement toute la longueur de l'enceinte. Ceci ne sera toutefois généralement pas nécessaire et on peut simplement prévoir que, comme le montrent les figures, l'extrémité 16B de la conduite de sortie 16 forme une simple bouche de sortie s'étendant au voisinage de la paroi 18 de l'enceinte. Comme on le voit sur la figure 1, des moyens additionnels peuvent être prévus pour faire varier au moins l'un des paramètres caractéristiques de l'air constitué par la température et par le degré d'hygrométrie. Ainsi, le dispositif comporte un système d'humidificateur 38 et un système de chauffage 40, tous deux susceptibles d'être actionnés si nécessaire. Ils sont évidemment placés dans le flux d'air entrant et seront en particulier utilisés lorsque au moins une partie de l'air est recyclée comme sur les figures 2 et 3. De manière extrêmement avantageuse, le dispositif peut être géré à l'aide d'un système de gestion automatique. Plus précisément, le dispositif comporte alors des moyens pour mesurer des paramètres caractéristiques de l'air à l'intérieur de l'enceinte. Ainsi, il comporte un ou plusieurs capteurs qui mesurent en particulier la température et le degré d'hygrométrie de l'air. De manière avantageuse, on prévoira plusieurs capteurs tels que des capteurs 42 et 44 schématisés sur la figure 1, disposés dans diverses régions dans l'enceinte, en particulier la région basse et la région haute. Le système de gestion comporte une unité de gestion 46 qui collecte les données mesurées par les capteurs 42 et 44. Elle compare ces données avec des valeurs prédéfinies correspondant aux conditions de fonctionnement souhaitées pour la phase de séchage donnée qu'il importe de réaliser et, en fonction de cette comparaison, elle peut régler les obturateurs 24 et 26 à ltaide de moyens de commande 48 et 50 de l'ouverture et de la fermeture de ces obturateurs, et également régler l'obturateur 30 du conduit de communication 20 à l'aide de moyens de commande 52. L'unité de gestion peut également déclencher le système d'humidification à l'aide d'un moyen de commande 54 et le système de régulation de la température 40 à l'aide d'un moyen de commande 56, voire éventuellement déclencher la mise en marche du ventilateur 32 ou régler sa vitesse à l'aide d'un moyen de commande 58. En comparant les valeurs mesurées par des capteurs tels que des capteurs 42 et 44 situés dans différentes régions de l'enceinte, l'unité de gestion permet également de vérifier si l'atmosphère à l'intérieur de l'enceinte est homogène ou non. Par exemple, si elle constate un défaut d'homogénéité et si l'hygrométrie de l'air au voisinage de la sortie n'est pas excessive, l'unité de gestion pourra commander les obturateurs 24 et 26 dans leur sens de fermeture en ouvrant l'obturateur 30, de manière à créer une circulation en circuit fermé. En revanche, si le degré d'hygrométrie est trop élevé, l'unité de gestion pourra fermer plus ou moins l'obturateur 30 pour ouvrir plus ou moins les obturateurs 24 et 26 et permettre un renouvellement au moins partiel de l'air. Globalement, on choisira de remettre en circulation au moins une partie de l'air tant que sa température et son degré d'hygrométrie restent dans la plage souhaitée. Bien évidemment, plus la température et le degré d'hygrométrie seront près des valeurs cibles optimales pour le déroulement d'une phase donnée du séchage, plus la partie de l'air remis en circulation fermée sera importante. En revanche, lorsque l'unité de gestion constatera une augmentation de l'écart entre les valeurs mesurées et les valeurs cibles, elle ouvrira de plus en plus les obturateurs 24 et 26 pour permettre une arrivée d'air neuf de l'extérieur. On comprend que ces dispositions, permettant pendant des durées assez longues de fonctionner en circuit au moins partiellement fermé, rendent le séchage beaucoup moins tributaire des conditions météorologiques. La figure 1 montre une situation dans laquelle la totalité de l'air circulant dans l'enceinte provient de l'extérieur. La figure 2 montre une situation dans laquelle l'air est entièrement recyclé, le dispositif fonctionnant en circuit fermé. La figure 3 montre quant à elle une situation dans laquelle l'air est partiellement remis en circulation et complété par de l'air venant de l'extérieur. Les obturateurs 24 et 26 sont réglés de telle sorte que les sections de passage de l'air aux extrémités 14A et 16A des conduites 14 et 16 soient sensiblement égales, afin que le débit de fluide sortant à travers l'obturateur 26 soit sensiblement égal au débit de fluide entrant à travers l'obturateur 24. L'obturateur 30 est quant à lui réglé de telle sorte que la somme de la section de passage préservée dans la région de cet obturateur 30 et de celle préservée dans la région de l'obturateur 24 soit sensiblement égale à la section d'entrée de l'air dans l'enceinte par l'extrémité 14B de la conduite 14. On a représenté le sens préférentiel de sens de fonctionnement dans lequel l'air entre par la conduite inférieure 14 et sort par la conduite supérieure 16. Bien entendu, on peut éventuellement choisir un fonctionnement en sens inverse en inversant par exemple le sens de rotation des pales du ventilateur 32. Si les végétaux à sécher sont répartis sur plusieurs plans de pente espacés verticalement, on peut prévoir que les moyens de sortie d'air comportent plusieurs piquages de sortie, également espacés verticalement, ces piquages étant dimensionnés de telle sorte que la somme des débits d'air passant à travers chacun d'entre eux soit égale au débit d'air passant par les moyens d'entrée d'air. Chaque piquage comportera alors un obturateur réglable, ces obturateurs pouvant être actionnés en synchronisme. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour faire sécher des végétaux, en particulier des feuilles ou des tiges de tabac (12), dans une enceinte de séchage (10), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entrée d'air (14) dans l'enceinte et des moyens de sortie d'air (16) en dehors de l'enceinte, des obturateurs réglables (24, 26) équipant les moyens d'entrée d'air et les moyens de sortie d'air, et en ce qu'il comporte, en outre, des moyens (20, 30) pour faire communiquer de façon réglable lesdits moyens d'entrée d'air (14) et de sortie d'air (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entrée d'air (14) et les moyens de sortie d'air (16) débouchent dans l'enceinte (10) dans deux régions distinctes de cette dernière, espacées verticalement. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite (20) formant un passage de communication entre les moyens d'entrée d'air et les moyens de sortie d'air, ledit passage étant muni d'un obturateur réglable (30). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les obturateurs réglables (24, 26, 30) sont formés par des registres. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (34, 36) pour distribuer dans l'enceinte l'air entrant par les moyens d'entrée d'air (14). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens additionnels (38, 40) pour faire varier au moins l'un des paramètres caractéristiques de l'air constitués par la température et par le degré d'hygrométrie. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (42, 44) pour mesurer des paramètres caractéristiques de l'air à l'intérieur de l'enceinte (10) et un système de gestion (46) susceptible, en fonction des valeurs mesurées, de régler les obturateurs (24, 26) des moyens d'entrée d'air (14) et des moyens de sortie d'air (16) et de régler les moyens pour faire communiquer lesdits moyens d'entrée d'air et de sortie d'air (20, 30). 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le système de gestion (26) est également susceptible de commander lesdits moyens additionnels (38, 40). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson de circulation d'air (22) comprenant une conduite d'entrée d'air (14) présentant une première extrémité (14A) équipée d'un premier obturateur réglable et une deuxième extrémité susceptible d'être raccordée à l'enceinte de séchage par une ouverture d'entrée d'air (15) pratiquée dans la paroi (18) de l'enceinte, une conduite de sortie d'air (16) présentant une première extrémité équipée d'un deuxième obturateur réglable et une deuxième extrémité susceptible d'être raccordée à l'enceinte de séchage par une ouverture de sortie d'air (17) pratiquée dans la paroi (18) de l'enceinte, et une conduite de communication (20) raccordant entre elles lesdites conduites d'entrée d'air et de sortie d'air, cette conduite de communication étant équipée d'un troisième obturateur réglable (30).