Brevet FR3009487A1 — publié le 20150213

Dispositif de séchage de fruits à coque et de graines Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif de séchage d'objets humides présentant une granulométrie suffisante, tels que des fruits à coque ou des graines. État de la technique Les dispositifs de séchage sont couramment utilisés en agriculture, plus particulièrement en arboriculture pour sécher des fruits à coque tels que des noix, des noisettes, des amandes ou des marrons au moment de la récolte. Les machines de séchage sont également employées par les céréaliers pour sécher à la fois des graines destinées à être conservées en attendant leur transformation, mais aussi des graines destinées à être semées par les agriculteurs. Le brevet FR 2702931 présente à cet effet une installation de séchage de fruits à coques comportant une cuve de forme carrée, ronde ou rectangulaire à l'intérieur de laquelle se trouve une vis sans fin montée mobile en rotation. Celle-ci est dotée d'un tube faisant office d'arbre central comprenant une pluralité d'ouvertures radiales destinées à laisser passer de l'air chaud en provenance d'un système de diffusion. La rotation de la vis sans fin permet le brassage des fruits à coque ou des graines du bas vers le haut, tandis que le flux d'air émis passant par le tube central de la vis sans fin favorise leur séchage. On constate cependant que les fruits ou les graines ont tendance à obstruer les ouvertures radiales du tube de la vis sans fin, ce qui limite l'efficacité de la machine. Par ailleurs, il est nécessaire que la cuve du séchoir soit remplie complètement lorsque l'air passe par le tube central. En effet, si ce n'est pas le cas, l'air s'échappe par les ouvertures radiales situées dans la partie supérieure du tube central, puisque ces dernières ne sont pas obstruées par les fruits ou les graines. Objet de l'invention Un objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de séchage de fruits à coque ou de graines qui soit simple d'utilisation et efficace quel que soit le niveau de remplissage du séchoir. Pour cela, le dispositif comporte une cuve configurée pour recevoir des fruits à coque ou des graines et un système de diffusion d'air configuré pour générer un flux d'air entrant à l'intérieur de la cuve. Le dispositif est doté d'une vis sans fin chauffée au moyen d'un système de chauffage, la vis sans fin étant montée mobile en rotation au moyen d'un système d'entraînement, et agencée pour éloigner les fruits à coque ou les graines du fond de la cuve. Le flux d'air entre avantageusement à l'intérieur de la cuve par une ouverture indépendante de la vis sans fin. La cuve comporte avantageusement une partie inférieure et une partie supérieure, la partie inférieure étant en matériau rigide. Selon un aspect de l'invention, la vis sans fin peut être solidaire d'un faux- fond entraîné en rotation par le système d'entraînement. Le dispositif peut également comporter un système anti-tassement configuré pour fluidifier le brassage des fruits à coque ou des graines, et créer ainsi un circuit de déplacement pour un brassage plus efficace. Selon un mode de réalisation, la vis sans fin peut être dotée d'un arbre creux définissant un premier canal et d'une hélice creuse définissant un second canal, les premier et second canaux permettant la circulation d'un fluide émis par le système de chauffage et destiné à chauffer la vis sans fin. Selon cette configuration, le fluide peut entrer dans le premier canal depuis une première extrémité de la vis sans fin, en sortir par une seconde extrémité opposée à la première extrémité pour entrer dans le second canal depuis la seconde extrémité de la vis sans fin, puis en sortir par la première extrémité de la vis sans fin. De manière alternative, la vis sans fin peut être dotée d'un arbre creux et d'une hélice creuse définissant un canal permettant la circulation d'un fluide émis par le système de chauffage et destiné à chauffer la vis sans fin. Dans ce cas, le fluide peut entrer dans le canal par une première extrémité en sortir par une seconde extrémité opposée à la première extrémité. Selon un aspect de l'invention, le chauffage de la vis sans fin peut être régulé par un microprocesseur, tout comme la température de l'air diffusé dans la cuve. Enfin, le dispositif de séchage comporte avantageusement une trappe configurée pour permettre l'évacuation des fruits à coque et des graines. Description sommaire des dessins30 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 illustre de façon schématique un mode de réalisation d'un dispositif de séchage de fruits à coque et de graines ; la figure 2 représente une vue en coupe tronquée du mode de réalisation de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe tronquée du dispositif de séchage selon un second mode de réalisation. Description détaillée La figure 1 représente une vue schématique en trois dimensions d'un premier mode de réalisation du dispositif de séchage 1 de fruits à coque et de graines 2. Le dispositif comporte avantageusement un socle 3 sur lequel repose une cuve 4 destinée à recevoir les fruits ou les graines 2. La cuve 4 peut avantageusement être dotée d'une partie inférieure 4a de forme conique, en un matériau rigide tel que du métal. La cuve 4 peut aussi comporter une partie supérieure 4b de forme cylindrique, en matériau souple et donc soutenue par des tiges de maintien 5. La partie inférieure 4a de la cuve 4 peut comporter une trappe 6 permettant l'évacuation des fruits à coque ou des graines 2 lorsqu'elles sont sèches. La partie supérieure 4b de la cuve 4 peut avantageusement être fabriquée en toile plastifiée pour d'une part isoler l'intérieur de la cuve 4 de l'extérieur (conditions météorologiques si le dispositif est placé à l'extérieur), et d'autre part permettre une circulation d'air entre l'intérieur et l'extérieur, et donc limiter l'humidité relative de l'air à l'intérieur de la cuve 4 afin d'éviter un effet de condensation par pont thermique. Par soucis de simplicité de réalisation, les parties inférieure 4a et supérieure 4b de la cuve 4 peuvent toutes les deux être métalliques. Le dispositif peut également comprendre un toit 7 afin d'être utilisé en milieu extérieur. Le choix des matériaux de la cuve 4 et l'ajout du toit 7 permet donc à l'utilisateur d'employer le dispositif de séchage 1 à l'extérieur sans être impacté par les aléas climatiques tels que la pluie, qui pourraient conduire à une humidité résiduelle des fruits ou des graines 2, et donc en limiter l'efficacité. A l'intérieur de la cuve 4 se trouve une vis sans fin 8 s'étendant suivant l'axe longitudinal de la cuve, et configurée pour brasser les fruits ou les graines 2 lorsque le dispositif de séchage 1 est en cours d'utilisation. Pour cela, la vis sans fin 8 est connectée à un système d'entraînement (non représenté) tel qu'un moteur doté d'un réducteur de vitesse. La vis sans fin 8 peut comporter un tube creux 8a autour duquel une hélice creuse 8b est enroulée. Dans un mode de réalisation particulier, les espaces formés à l'intérieur du tube creux 8a et de l'hélice creuse 8b ne communiquent pas, sauf par exemple en deux endroits, l'un en bas et l'autre en haut, de manière à former deux canaux communiquant et permettant à un fluide de circuler afin de réaliser une thermalisation au moyen d'un système de chauffage 9 (cf. figures 2 et 3). Le système de chauffage 9 peut avantageusement comporter une pompe 9a permettant de réaliser la circulation du fluide. La pompe 9a est placée en amont d'un accumulateur d'énergie 9b configuré pour apporter l'énergie nécessaire au fluide qui le traverse. Pour y parvenir, l'accumulateur d'énergie 9b est avantageusement connecté à une source de chaleur 9c. Le système de chauffage 9 peut par exemple être un bain thermostaté alimenté en eau ou en eau glycolée. De manière alternative, le système de chauffage 9 peut être une pompe thermo-dynamique air/eau faisant circuler le liquide préalablement chauffé à l'intérieur de la vis sans fin 8. Le système de chauffage 9 peut également être un système électrique permettant à la vis sans fin 8 d'émettre un rayonnement infrarouge. Dans ce cas, il importe peu que le tube 8a et l'hélice 8b de la vis sans fin 8 soient creux puisqu'aucun fluide ne circule à l'intérieur. La vis sans fin 8 peut avantageusement reposer sur un faux-fond 10 pouvant être creux afin d'être thermalisé par le même fluide que celui traversant la vis sans fin 8. Le faux-fond 10 est par exemple un tronc de cône formé par une grille en acier, dont l'angle est différent de l'angle de la partie inférieure conique 4a de la cuve 4. La vis sans fin 8 et le faux-fond 10 peuvent être entraînés en rotation à la même vitesse à l'aide du dispositif d'entraînement (non représenté). Le fait d'utiliser un faux-fond 10 tournant permet de brasser les fruits à coque et les graines 2 de manière efficace sans risque de dégradation, contrairement à un mode de réalisation où le fond serait fixe et le brassage fait par une vis plongeante vers le fond et entrainée par sa partie supérieure. Le faux-fond 10 tournant facilite la sortie des fruits ou des graines 2 en fin de vidage, la force centrifuge éjectant les fruits ou les graines 2 vers l'extérieur afin de les évacuer par la trappe 6. Le mouvement de la vis sans fin 8 est avantageusement adapté pour éloigner les fruits à coque ou les graines 2 du fond de la cuve 4. Ainsi, si l'hélice 8b de la vis sans fin est une hélice droite, la rotation de la vis sans fin 8 s'effectue avantageusement dans le sens trigonométrique. A l'inverse, si l'hélice 8b est une hélice gauche, la vis sans fin 8 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. De cette façon, les fruits à coque ou les graines 2 remontent le long de la vis sans fin 8, et redescendent en périphérie, tel que cela est représenté par les flèches 11 en pointillés sur la figure 1. La rotation de la vis sans fin 8 permet donc de réaliser un mélange efficace ainsi qu'une bonne homogénéité de séchage des fruits à coque et des graines 2. Pour améliorer la fluidité du brassage des fruits à coque et des graines 2, il est également possible d'ajouter un système anti-tassement 12 (cf. positionné à la base de la vis sans fin 8. Celui-ci peut par exemple avoir la forme d'un tronc de cône 12a pourvu de bras 12b prenant appui sur la partie inférieure 4a de la cuve 4. De cette façon, les fruits à coque ou les graines 2 qui redescendent le long des parois de la cuve 4 vont directement glisser sous le système antitassement 12, tandis que les fruits à coque ou les graines 2 redescendant plus au centre de la cuve 4 vont rencontrer le système anti-tassement 12 et être déviés vers les parois de la cuve 4. La zone située sous le système antitassement 12 est donc une zone de décompression pour les fruits à coque ou les graines 2. Ce système permet un brassage plus fluide des fruits à coque ou des graines 2, et évite en particulier l'écrasement des fruits fragiles au fond de la cuve 4. Par ailleurs, un système de diffusion d'air 13 permet de générer un courant d'air chaud à travers une ouverture (non représentée) de la partie inférieure 4a de la cuve 4, de manière à améliorer le séchage des fruits à coque et des graines 2. Le système de diffusion d'air 13 peut avantageusement comporter une turbine 13a capable d'émettre un flux d'air 13b ascendant dans la cuve 4 à travers une ouverture (non représentée) de sa partie inférieure 4a. Il peut également comporter une source de chaleur afin d'émettre de l'air chauffé si l'utilisateur le souhaite. Le système de diffusion d'air 13 peut par exemple être une pompe à chaleur air/air permettant de contrôler la température du flux d'air émis dans la cuve 4. Selon un mode de réalisation particulier, il est possible de coupler certains éléments tel que la source de chaleur 9c du système de chauffage 9 à d'autres éléments du système de diffusion d'air 13. Le fait de combiner les deux systèmes 9 et 13 permet de limiter l'encombrement du dispositif de séchage, et de limiter les coûts de fabrication. A titre d'exemple, l'air sortant de la turbine 13a peut être placé entre la source de chaleur 9c et l'accumulateur d'énergie 9b afin que l'air réchauffé réchauffe à son tour le fluide destiné à circuler dans la vis sans fin 8. Les températures du fluide circulant dans la vis sans fin 8 d'une part, et de l'air envoyé dans la cuve 4 d'autre part peuvent donc dépendre l'une de l'autre. Par ailleurs, les températures du fluide circulant dans la vis sans fin 8 et de l'air émis dans la cuve 4 peuvent être contrôlées par un microprocesseur capable d'interpréter les commandes de l'utilisateur. Selon les modes de réalisation de l'invention, il est également envisageable de programmer le microprocesseur pour que ce dernier augmente automatiquement la température du fluide circulant dans la vis sans fin 8 et de l'air émis dans la cuve 4 au fur et à mesure que le taux d'humidité des fruits à coque ou des graines 2 diminuent. Dans ce cas, le microprocesseur peut donc être connecté à une sonde de mesure (non représentée) du taux d'humidité placée à l'intérieur de la cuve 4. Les figures 2 et 3 illustrent plus en détails deux modes de fonctionnement différents du système de chauffage 9, un certain nombre d'éléments ayant été omis sur les figures par soucis de clarté. Dans un premier mode de réalisation présenté à la figure 2, le tube 8a et l'hélice 8b sont creux mais ne possèdent qu'un unique trou permettant au fluide de passer de l'un à l'autre. Ils forment donc deux canaux distincts. Le trou est situé à une première extrémité de la vis sans fin 8 correspondant ici à l'extrémité supérieure de la vis 8. A l'extrémité opposée, c'est-à-dire au bas de la vis sans fin 8, le tube 8a est connecté à l'accumulateur d'énergie 9b via un premier moyen de liaison 14a tel qu'un tuyau. L'hélice 8b est connectée quant à elle à la pompe 9a par l'intermédiaire d'un second moyen de liaison 14b. Les premier et deuxième moyens de liaison 14a et 14b passent avantageusement sous la partie inférieure 4a de la cuve 4. Au cours de l'utilisation du dispositif de séchage 1, le fluide chaud sortant de l'accumulateur d'énergie 9b entre dans le tube 8a de la vis sans fin 8 au niveau de son extrémité inférieure. Avant d'entrer dans le tube 8a, le fluide peut éventuellement traverser le faux-fond sur lequel repose la vis sans fin 8. Le débit imposé par la pompe 9a permet au fluide chaud de monter à l'intérieur canal contenu dans le tube 8a jusqu'à l'extrémité supérieure de la vis 8, qui est avantageusement obturée à l'exception du trou d'entrée vers l'intérieur de l'hélice 8b. Le fluide chaud s'écoule alors dans le canal contenu dans l'hélice 8b et se refroidit petit à petit au contact en raison du contact de l'hélice 8b avec les fruits à coque ou les graines 2. Une différence de température existe donc entre le fluide qui entre dans la vis sans fin 8 et le fluide qui en sort. A la sortie de la vis de l'hélice 8b, le fluide passe à travers la pompe 9a du système de chauffage 9, puis à travers l'accumulateur d'énergie 9b avant d'en ressortir réchauffé et de retourner vers la vis sans fin 8. Ce mode de réalisation du dispositif de séchage 1 est particulièrement compact et permet donc à l'utilisateur de le manier facilement. Selon un deuxième mode de réalisation présenté à la figure 3, le fluide peut d'une part entrer dans la vis sans fin au niveau de sa première extrémité, c'est-à-dire à son sommet, et d'autre part en sortir au niveau de son extrémité opposée, c'est-à-dire en bas. Le premier moyen de liaison 14a connectant l'accumulateur d'énergie 9b à la vis sans fin 8 passe donc au dessus de la paroi de la partie supérieure 4b de la cuve 4. Le deuxième moyen de liaison 14b connectant la vis sans fin 8 à la pompe 9a passe quant à lui sous la partie inférieure 4a de la cuve 4. Dans ce mode de réalisation, différentes vis sans fin 8 peuvent être utilisées. Le tube creux 8a et l'hélice 8b peuvent être connectés par plusieurs trous disposés le long du tube 8a, afin que le fluide entrant dans la vis sans fin 8 réchauffe entièrement cette dernière. Alternativement, la vis sans fin 8 peut être totalement creuse afin de faciliter la circulation du fluide. Il est également envisageable d'utiliser une vis sans fin 8 comportant un tube 8a plein à l'exception d'un réceptacle situé au niveau de l'entrée du fluide dans la vis sans fin 8, c'est-à-dire à son sommet. Dans ce cas, l'hélice 8b est avantageusement creuse et comporte un trou de communication avec le réceptacle afin que le fluide puisse circuler. L'avantage de ce mode de réalisation est qu'il est simple à fabriquer, puisque différents types de vis sans fin 8 peuvent être utilisées. Il est en effet plus simple de réaliser une vis sans fin 8 entièrement creuse, ou comportant plusieurs trous de connexion entre le tube et l'hélice, que d'en réaliser une avec un unique trou. D'autres modes de réalisation du système de chauffage 9 peuvent être utilisés dans le dispositif de séchage 1. De manière alternative au mode de réalisation de la figure 2, il est envisageable de connecter la vis sans fin 8 et le système de chauffage 9 au niveau du sommet de la vis sans fin 8. Par ailleurs, alternativement au mode de réalisation présenté à la figure 3, il est possible de connecter l'accumulateur d'énergie 9b à l'extrémité inférieure de la vis sans fin 8, et la pompe 9a à l'extrémité supérieure, de façon à inverser le sens de circulation du fluide à l'intérieur de la vis sans fin 8. Tout en restant dans le cadre de l'invention, il est possible de combiner les dispositifs de séchage 1, par exemple en utilisant des dispositifs de chauffage 9 ou de diffusion d'air 13 communs à plusieurs cuves 4. Il suffit pour cela de disposer plusieurs moyens de liaison 14a et 14b en parallèle afin de connecter le dispositif de chauffage 9 à chaque vis sans fin 8. De même, il est également possible de connecter en parallèle le système de diffusion d'air 13 à chaque ouverture de la partie inférieure 4b de la cuve 4. REVENDICATIONS1. Dispositif de séchage (1) de fruits à coques et de graines (2), comportant une cuve (4) configurée pour recevoir les fruits à coque et les graines (2), un système de diffusion d'air (13) configuré pour générer un flux d'air entrant à l'intérieur de la cuve (4), et une vis sans fin (8) chauffée au moyen d'un système de chauffage (9), la vis sans fin (8) étant montée mobile en rotation à l'intérieur de la cuve (4) au moyen d'un système d'entraînement et agencée pour éloigner les fruits à coque ou les graines (2) du fond de la cuve (4), caractérisé en ce que le flux d'air entre à l'intérieur de la cuve (4) par une ouverture indépendante de la vis sans fin (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la cuve (4) comporte une partie inférieure (4a) et une partie supérieure (4b), la partie inférieure étant en matériau rigide. 3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la vis sans fin (8) est solidaire d'un faux-fond entraîné en rotation par le système d'entraînement. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant un système anti-tassement configuré pour fluidifier le brassage des fruits à coque ou des graines (2). 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la vis sans fin (8) est dotée d'un arbre (8a) creux définissant un premier canal et d'une hélice (8b) creuse définissant un second canal, les premier et second canaux permettant la circulation d'un fluide émis par le système de chauffage (9) et destiné à chauffer la vis sans fin (8). 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, dans lequel le fluide entre dans le premier canal depuis une première extrémité de la vis sans fin (8), en sort par une seconde extrémité de la vis sans fin (8) opposée à la première extrémité pour entrer dans le second canal depuis la seconde extrémité de la vis sans fin (8), puis en sortir par la première extrémité de la vis sans fin (8). 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la vis sans fin (8) est dotée d'un arbre (8a) creux et d'une hélice (8b) creuse définissant un canal permettant la circulation d'un fluide émis par le système de chauffage (9) et destiné à chauffer la vis sans fin (8). 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, dans lequel le fluide entre dans le canal par une première extrémité de la vis sans fin (8) et en sort par une seconde extrémité de la vis sans fin (8) opposée à la première extrémité. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la thermalisation de la vis sans fin (8) est régulée par un microprocesseur. 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la température de l'air diffusé dans la cuve (4) est commandée par le microprocesseur. 11. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant une trappe (6) configurée pour permettre l'évacuation des fruits à coque et des graines (2).