Brevet FR2925661A1 — publié le 20090626

PROCEDE ET APPAREIL MENAGER DE REFROIDISSEMENT D'UN LIQUIDE ALIMENTAIRE CONTENU DANS UN RECIPIENT, TEL QU'UNE BOUTEILLE DE VIN La présente invention concerne un procédé et un appareil ménager de refroidissement d'un liquide alimentaire contenu dans un récipient, tel qu'une bouteille de vin. A des fins de conservation et/ou de service de liquides alimentaires, tels que le vin, il est souvent souhaitable de mettre ces liquides à une température à la fois positive et inférieure à la température ambiante. Le vin, selon qu'il soit blanc ou rouge, se déguste ainsi pleinement lorsqu'il est maintenu à une température comprise entre 8° et 15°C. Pour ce faire, le consommateur n'a généralement d'autres choix que de placer la bouteille de vin dans une armoire réfrigérée longtemps avant de se servir, pour que la température de l'ambiance froide régnant à l'intérieur de l'armoire soit progressivement communiquée au récipient et à son contenu. Ensuite, le consommateur doit ouvrir l'armoire, sortir la bouteille, se servir, puis replacer la bouteille dans l'armoire, faute de quoi la température du vin augmente rapidement si la bouteille est laissée à l'extérieur. Pour améliorer quelque peu cette situation, il existe sur le marché des appareils ménagers de petites tailles, qui tiennent sur une table. Ces appareils délimitent une enceinte de réception d'une seule bouteille ou de quelques bouteilles seulement, tandis que des moyens de production de froid, généralement électriques, refroidissent la température de l'air à l'intérieur de l'enceinte. Autrement dit, ces appareils s'apparentent à des � mini � armoires réfrigérées telles que décrites ci-dessus. Dans tous les cas, le rendement énergétique de ces dispositifs est médiocre, dans le sens où il est nécessaire de refroidir tout le volume d'air à l'intérieur en vue de refroidir la ou les bouteilles placées dans ces dispositifs. Le temps d'action de ces dispositifs est donc très important, avec des résultats de refroidissement des liquides parfois décevants. Le but de la présente invention est d'améliorer, de manière simple et économique, l'efficacité de refroidissement d'une bouteille de vin, ou plus généralement d'un récipient de liquide alimentaire. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de refroidissement de liquide alimentaire contenu dans un récipient, tel qu'une bouteille de vin, dans lequel on place le récipient sur une paroi de plancher d'une enceinte, le liquide occupant alors au moins le bas du volume intérieur du récipient sous l'action de la gravité, caractérisé en ce qu'on produit un flux d'air froid et laminaire et en ce qu'on admet ce flux d'air dans l'enceinte, en le dirigeant de manière sensiblement exclusive vers une partie basse du récipient. L'invention a également pour objet un appareil ménager de refroidissement d'un liquide alimentaire contenu dans un récipient, tel qu'une bouteille de vin, cet appareil comportant une enceinte de réception au moins partielle du récipient, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de production d'un flux d'air froid et laminaire, ainsi que des moyens de canalisation du flux d'air provenant des moyens de production, ces moyens de canalisation étant adaptés pour diriger dans l'enceinte le flux d'air de manière sensiblement exclusive vers une partie basse du récipient lorsque ce dernier est placé sur une paroi de plancher de l'enceinte. L'idée à la base de l'invention consiste à chercher à refroidir une zone très localisée du récipient, à savoir sa partie basse contenant nécessairement au moins une partie voire la totalité du liquide par effet de gravité, sans chercher à refroidir la totalité du volume interne de l'enceinte dans laquelle le récipient est placé. Conformément à l'invention, le froid véhiculé par le flux d'air est efficacement transmis de manière préférentielle voire quasi exclusive au récipient, en raison du fait que ce flux est dirigé directement vers le récipient et qu'il s'écoule de manière laminaire. Ainsi, l'énergie nécessaire à la production du froid véhiculé par ce flux d'air sert essentiellement voire quasi exclusivement au refroidissement du liquide occupant la partie basse du récipient, étant remarqué que l'éventuel reste de liquide, occupant la partie haute du récipient, est refroidi par convection du liquide à l'intérieur du récipient. Le rendement du procédé et de l'appareil conformes à l'invention est de ce fait particulièrement élevé, tandis que la mise en oeuvre de l'invention ne nécessite que des aménagements faciles à mettre en oeuvre et peu onéreux. En pratique, des mesures de température révèlent que, grâce à l'invention, le liquide contenu dans le récipient, en particulier dans sa partie basse, est significativement plus froid que le volume d'air interne de l'enceinte autour du récipient. Cette différence de températures peut atteindre 10°C lorsque, agissant dans une pièce de vie d'une habitation, on refroidit du vin jusqu'à la température recommandée pour déguster ce vin. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses du procédé conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le débit du flux d'air admis dans l'enceinte est compris entre 5 et 20 m3/min ; - la vitesse du flux d'air admis dans l'enceinte est comprise entre 10 et 25m/s; - on évacue de l'air contenu dans l'enceinte par une reprise située en regard d'une partie intermédiaire du récipient ; - on utilise au moins une partie de l'air évacué pour produire le flux d'air froid et laminaire, notamment en alimentant des moyens de production du flux d'air froid et laminaire par l'air évacué ; - on conforme le flux d'air admis dans l'enceinte en donnant à la section d'écoulement du flux d'air une forme globalement homothétique de la forme de la partie basse du récipient, par exemple une forme allongée selon une direction sensiblement parallèle à une direction longitudinale du récipient. De même, suivant des caractéristiques avantageuses de l'appareil ménager conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : -l'enceinte délimite un orifice de reprise d'air intérieur de l'enceinte, situé en regard d'une partie intermédiaire du récipient lorsque ce dernier est placé sur la paroi de plancher de l'enceinte ; - il comporte en outre des moyens de circulation d'air à l'extérieur de l'enceinte, qui raccorde l'orifice de reprise d'air à l'entrée des moyens de production ; - les moyens de canalisation comprennent une tuyère de mise en forme du flux d'air ; - les parois de l'enceinte sont plus isolées thermiquement dans la partie basse de l'enceinte que dans sa partie haute. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donné uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels la figure 1 est une vue schématique d'un exemple d'un appareil ménager conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté un appareil ménager 1 permettant de refroidir du vin 2 contenu dans une bouteille 3, typiquement ici une bouteille en verre. Dans l'exemple considéré à la figure 1, la bouteille 3 est environ à moitié remplie, étant entendu que cette bouteille a été préalablement débouchée et vidée d'une partie du vin 2 par un consommateur. L'appareil 1 comporte une enceinte 10 de réception de la bouteille 3, qui comporte une paroi de plancher 11 à même d'être supportée par une table ou, plus généralement, une surface horizontale, non représentée sur la figure 1. Par commodité, la suite de la description est orientée en considérant que l'appareil 1 est en service, c'est-à-dire en considérant que la paroi de plancher 11 s'étend dans un plan essentiellement horizontal, avec le fond 4 de la bouteille 3 reposant sur la face de la paroi de plancher tournée vers le haut, comme représenté sur la figure 1. Ici, les termes � supérieur � et � haut � correspondent, pour l'appareil 1, à une direction dirigée à l'opposé de la paroi de plancher 11, tandis que les termes � inférieur � et � bas � désignent une direction opposée. L'enceinte 10 comporte une paroi latérale 12 qui s'étend vers le haut depuis la paroi de plancher 11, ici globalement à la verticale. La paroi de plancher 11 et la paroi latérale 12 délimitent un volume interne V10 dimensionné pour recevoir la bouteille 3 reposant sur la paroi de plancher. Dans l'exemple représenté, la paroi latérale 12 est suffisamment haute pour que son extrémité supérieure soit munie d'un couvercle 13 de fermeture de l'enceinte, que l'utilisateur doit ouvrir pour accéder au volume interne V1o. En variante non représentée, le couvercle 13 n'est pas prévu et une partie de l'extrémité supérieure de la bouteille 3 s'étend au-dessus du niveau vertical de l'extrémité supérieure de la paroi latérale 12. Autrement dit, la hauteur de la paroi 12 est alors inférieure à celle de la bouteille 3, étant précisé que la hauteur de la paroi 12 est avantageusement supérieure à la moitié de la hauteur de la bouteille 3, pour des raisons expliquées plus loin. L'appareil 1 comporte des moyens 20 de production d'un flux d'air froid. En pratique, les moyens 20 associent une source de froid pour abaisser la température de l'air et un ventilateur 21 pour mettre en mouvement l'air froid provenant de la source précitée. A titre d'exemple, la source de froid et le ventilateur 21 sont intégrés à un élément Peltier alimenté en électricité. L'appareil 1 comporte en outre un conduit 30 permettant de faire circuler le flux d'air produit par les moyens 20 jusqu'au volume interne V10 de l'enceinte 10. Le conduit 30 est configuré pour canaliser ce flux d'air et, lorsqu'il débouche dans l'enceinte, le diriger exclusivement vers la partie d'extrémité inférieure 3A de la bouteille 3. Dans l'exemple considéré sur la figure 1, le conduit 30 débouche dans l'enceinte 10 globalement suivant une direction horizontale, le débouché correspondant 31 du conduit étant situé à l'extrémité inférieure de la paroi latérale 12, juste au-dessus de la paroi de plancher 11. Dans sa partie intermédiaire, la paroi latérale 12 délimite un orifice 40 de reprise d'air intérieur de l'enceinte 10, distinct du débouché 31. La hauteur de l'orifice 40 par rapport à la paroi de plancher 11 est dimensionnée pour que cet orifice s'étende en regard horizontal d'une partie intermédiaire de la bouteille 3, de préférence sa partie médiane 3B comme sur la figure 1. Avantageusement, cet orifice 40 est situé à l'aplomb vertical du débouche 31 de sorte que, pour une bouteille de vin 3 d'une taille courante, la distance verticale entre le débouché 31 et l'orifice 40 est typiquement comprise entre 5 et 50 mm. A l'opposé du volume V1o, l'orifice 40 débouche à l'entrée d'un conduit 41 dont la sortie 42 débouche sur les moyens de production 20. Le fonctionnement de l'appareil ménager 1 est le suivant. Alors que la bouteille 3 est placée à l'intérieur de l'enceinte 10 et qu'elle repose de manière immobile sur la paroi de plancher 11, les moyens 20 sont actionnés pour produire un flux d'air froid alimentant l'entrée du conduit 30. Le ventilateur 21 est commandé de manière que le flux d'air qu'il produit présente un écoulement laminaire. Pour ce faire, par exemple, la ou les hélices du ventilateur 21 présentent une géométrie appropriée et sont entraînées en rotation à une vitesse modérée pour limiter la formation de turbulences dans le flux d'air produit. Avantageusement, le flux d'air produit par le ventilateur 21 présente un débit compris entre 5 et 20 m3/min et/ou une vitesse comprise entre 10 et 25 m/s. A la sortie du conduit 30, le débouché 31 dirige vers la partie d'extrémité inférieure 3A de la bouteille 3, le flux froid et laminaire figuré par une flèche 50 à la figure 1. Ce flux 50 s'écoule de manière laminaire autour de la partie de bouteille 3A et forme ainsi une enveloppe d'air froid. Cette enveloppe se décharge de son froid dans le matériau constituant la partie de bouteille 3A qui, à son tour, communique ce froid au vin 2. Ainsi, le flux d'air 50 ne refroidit pas l'ensemble du bas du volume V10 de l'enceinte 10. Au contraire, son action de refroidissement du vin 2 est concentrée à la périphérie immédiate de la partie de bouteille 3A, à la différence de l'action que produirait un flux d'air turbulent. Dans le même temps, de l'air contenu dans l'enceinte 10 est évacué par l'orifice de reprise d'air 40, créant ainsi un flux laminaire d'air, figuré par une flèche 51, le long de la bouteille 3, entre la paroi de plancher 11 et le niveau vertical de l'orifice 40. Lorsque l'air est ainsi repris par l'orifice 40, en formant un flux figuré par une flèche 52, il a perdu l'essentiel de son froid, dans la mesure où il l'a communiqué aux parties basse 3A et médiane 3B de la bouteille 3. L'établissement des flux d'air 50, 51 et 52 provoque la création d'une frontière d'air 53 sensiblement horizontale, située juste au-dessus du niveau vertical de l'orifice 40, en séparant l'une de l'autre des zones inférieure froide et supérieure chaude qui se succèdent dans l'enceinte le long de la bouteille 3 : au-dessus de la frontière 53, l'air du volume interne V10 de l'enceinte n'est pas ou très peu mélangé à de l'air froid provenant d'au dessous de cette frontière. Dans ces conditions, on observe, à titre d'exemple, que la différence de température entre, d'une part, le vin 2 occupant la partie de bouteille 3A et, d'autre part, l'air entourant la partie haute 3C de la bouteille 3 peut être de l'ordre de 10°C. On comprend ainsi que le froid produit par les moyens 20 sont quasi exclusivement utilisés pour refroidir le vin 2 occupant la partie de bouteille 3A, sans refroidir ni l'essentiel de la partie du volume interne V10 de l'enceinte 10, située sous la frontière 53, ni la quasi totalité du reste de ce volume V1o, situé au-dessus de la frontière 53. Autrement dit, le froid produit par les moyens 20 est ciblé pour agir quasi exclusivement sur la partie de bouteille 3A, ce qui explique les performances remarquables de l'appareil 1 en terme de rendement. Si du vin 2 occupe la partie de bouteille 3C, ce vin est refroidi par convection du vin à l'intérieur de la bouteille. Une conséquence induite avantageuse est que l'enceinte 10 peut n'être isolée thermiquement que dans sa partie basse, à savoir au niveau de sa paroi de plancher 11 et au niveau de la partie de sa paroi latérale 12 comprise entre la paroi de plancher 11 et la frontière 53. Cette caractéristique est indiquée de manière schématique sur la figure 1 : les parties des parois de l'enceinte préférentiellement isolées sont tracées en traits pleins gras, tandis que les parties des parois de l'enceinte pouvant n'être que peu, voire pas isolées sont tracées en lignes pointillées. L'air admis dans le conduit 41 à travers l'orifice 40 est renvoyé vers les moyens de production de froid 20, en formant un flux figuré par une flèche 54, ce qui améliore le rendement total de l'appareil 1 : lorsque l'appareil 1 fonctionne sous un régime établi stable, l'énergie nécessaire au ventilateur 21 pour faire circuler l'air suivant les flux 50, 51, 52 et 54 est ajustée au minimum. Suivant un aménagement optionnel avantageux, non représenté en détail sur la figure 1, le débouché 31 est muni d'une tuyère de mise en forme du flux d'air le traversant, afin de donner à la section d'écoulement du flux d'air 50 une forme globalement homothétique de la forme de la partie de bouteille 3A. Par exemple, le débouché 31 peut être ici muni d'une tuyère définissant une section d'écoulement de forme ovale, dont la direction allongée est sensiblement verticale. Divers aménagements et variantes à l'appareil 1 et au procédé qu'il met en oeuvre sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples : - d'autres formes de réalisation qu'un élément Peltier peuvent être prévues pour les moyens de production de froid 20 ; en particulier, peut être utilisé l'évaporateur d'un système de refroidissement par compression d'un fluide frigorigène ; - l'agencement des conduits 30 et 41 par rapport à la paroi latérale 12 de l'enceinte peut consister, comme indiqué de manière schématique sur la figure 1, à solidariser ces conduits de manière rigide à la paroi 12 ; toutefois, d'autres formes de réalisation sont possibles, selon lesquelles les moyens de production 20 sont davantage éloignés de l'enceinte 10, les conduits 30 et 41 pouvant être prévus plus longs, en particulier avec une structure souple ; et/ou - de même, la paroi latérale 12 de l'enceinte 10 peut être, en quelque sorte, remplacée par une paroi d'enveloppe souple, constituant l'extrémité aval du conduit 30 et épousant globalement la partie basse 3A de la bouteille 3, étant précisé que cette paroi d'enveloppe souple est pourvue d'orifices permettant à l'air provenant des moyens de production de froid 20 de s'échapper le long de la bouteille, vers le haut. REVENDICATIONS 1. Procédé de refroidissement d'un liquide alimentaire (2) contenu dans un récipient, tel qu'une bouteille de vin (3), dans lequel on place le récipient sur une paroi de plancher (11) d'une enceinte (10), le liquide occupant alors au moins le bas du volume intérieur du récipient (3) sous l'action de la gravité, caractérisé en ce qu'on produit un flux d'air froid et laminaire et en ce qu'on admet ce flux d'air dans l'enceinte, en le dirigeant de manière sensiblement exclusive vers une partie basse (3A) du récipient (3). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le débit du flux d'air admis dans l'enceinte (10) est compris entre 5 et 20 m3/min. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la vitesse du flux d'air admis dans l'enceinte (10) est comprise entre 10 et 25 m/s. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on évacue de l'air contenu dans l'enceinte (10) par une reprise (40) située en regard d'une partie intermédiaire (3B) du récipient (3). 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise au moins une partie de l'air évacué pour produire le flux d'air froid et laminaire, notamment en alimentant des moyens (20) de production du flux d'air froid et laminaire par l'air évacué. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on conforme le flux d'air admis dans l'enceinte (10) en donnant à la section d'écoulement du flux d'air une forme globalement homothétique de la forme de la partie basse (3A) du récipient (3), par exemple une forme allongée selon une direction sensiblement parallèle à une direction longitudinale du récipient. 7. Appareil ménager (1) de refroidissement d'un liquide alimentaire (2) contenu dans un récipient, tel qu'une bouteille de vin (3), cet appareil comportant une enceinte (10) de réception au moins partielle du récipient (3), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20) de production d'un flux d'air froid et laminaire, ainsi que des moyens (30, 31) de canalisation du flux d'air provenantdes moyens de production, ces moyens de canalisation étant adaptés pour diriger dans l'enceinte (10) le flux d'air de manière sensiblement exclusive vers une partie basse (3A) du récipient (3) lorsque ce dernier est placé sur une paroi de plancher (11) de l'enceinte. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'enceinte (10) délimite un orifice (40) de reprise d'air intérieur de l'enceinte, situé en regard d'une partie intermédiaire (3B) du récipient (3) lorsque ce dernier est placé sur la paroi de plancher (11) de l'enceinte. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (41) de circulation d'air à l'extérieur de l'enceinte (10), qui raccorde l'orifice de reprise d'air (40) à l'entrée des moyens de production (20). 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens de canalisation (30, 31) comprennent une tuyère de mise en forme du flux d'air. 11. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les parois de l'enceinte (10) sont plus isolées thermiquement dans la partie basse de l'enceinte que dans sa partie haute.