Brevet FR3013727A1 — publié le 20150529

L'invention concerne un dispositif pour le chauffage d'un liquide contenu dans un fût. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de chauffage permettant de chauffer un liquide, comme du vin, en vue de favoriser 5 le déclenchement des fermentations alcoolique et malolactique de ce liquide. On connait de nombreux dispositifs visant à chauffer un liquide à fermenter, notamment un type de dispositif à canne chauffante comportant : - une canne chauffante délimitée par une paroi tubulaire périphérique qui s'étend depuis un tronçon inférieur borgne de fond jusqu' à un 10 tronçon supérieur, et - un élément chauffant électrique qui est logé dans la canne chauffante et qui est conçu pour être alimenté par une source d'énergie. Généralement, l'élément chauffant de ce type de dispositif présente une puissance de chauffage de plusieurs centaines de watts, typiquement de 15 600 watts à 3000 watts, la paroi de la canne en contact avec le liquide à chauffer atteignant des températures élevées qui risquent de cuire le liquide à chauffer. La température de la paroi d'une telle canne chauffante peut présenter une répartition non homogène, avec un risque de formation de points 20 chauds sur la paroi pouvant altérer le liquide à chauffer. De plus, ce type de dispositif de chauffage selon l'art antérieur est dépourvu de régulation thermique, la canne chauffante étant du type « tout ou rien », c'est-à-dire que la température de chauffage de la canne est maintenue à une certaine température indépendamment de la température du liquide à 25 chauffer. Aussi, l'élément chauffant de ce type de dispositif de chauffage s'étend souvent sur une majeure partie de la longueur de la canne chauffante, voire la totalité de la canne chauffante. Bien qu'une telle disposition de l'élément chauffant permette à la 30 canne chauffante de chauffer le liquide sur une grande surface de contact, elle engendre une consommation d'électricité excessive. Enfin, les dispositifs de chauffage selon lart antérieur comportent une canne chauffante rigide. Une telle caractéristique rend délicate l'insertion de la canne 35 chauffante par le haut des fûts lorsque les fûts sont gerbés de façon superposée. La présente invention vise notamment à résoudre ces inconvénients et se rapporte pour ce faire à un dispositif pour le chauffage d'un liquide contenu dans un fût, du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le dispositif comporte : - une sonde de régulation qui est destinée à relever la température du liquide à chauffer contenu dans le fût, et - une unité de régulation qui est conçue pour faire varier la température de chauffage de l'élément chauffant en fonction d'une température de consigne et de la température du liquide relevée par la sonde de régulation. Le dispositif selon l'invention permet de limiter la température de chauffage de la canne chauffante pour chauffer liquide en douceur à basse température afin ne pas altérer le liquide à chauffer. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte une sonde de sécurité qui est agencée à l'intérieur de la canne chauffante pour relever la température de chauffage de la canne chauffante, et l'unité de régulation est conçue pour limiter la température de chauffage de l'élément chauffant de sorte que l'écart de température entre la température de chauffage de la canne chauffante et la température du liquide à chauffer reste inférieure ou égale à cinq degrés Celsius. De même, cette caractéristique contribue à ne pas préserver le liquide à chauffer contre une surchauffe tout en limitant la consommation d'énergie nécessaire pour chauffer le liquide. Aussi, l'unité de régulation est conçue pour réduire la température de chauffage de l'élément chauffant au fur et à mesure que la température du 25 liquide à chauffer contenu dans le fût approche la température de consigne. Cette caractériqtique vise à réduire l'écart de température entre la température de chauffage de la canne chauffante en contact avec le liquide à chauffer, pour ne pas altérer le liquide à chauffer. Selon un autre aspect, la canne chauffante renferme un liquide 30 caloporteur dans lequel l'élément chauffant est baigné, pour répartir la chaleur émise par l'élément chauffant sur la paroi de la canne chauffante. Ainsi, le liquide caloporteur permet de transmettre la chaleur fournie par l'élément chauffant à la paroi périphérique de la canne chauffante de manière uniforme. 35 De préférence, le liquide caloporteur est de l'huile alimentaire. Selon un exemple de réalisation préféré, l'élément chauffant présente une puissance inférieure ou égale à cinquante watts. Cette caractéristique participe à limiter la consommation d'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif. Selon une autre caractéristique, l'élément chauffant est agencé dans le tronçon inférieur de la canne chauffante. Cette caractéristique permet de ne chauffer qu'une portion de la canne chauffante et de limiter la longueur de l'élément chauffant, notamment pour limiter l'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif. Aussi, la canne chauffante est un tuyau apte à être plié sans mémoire de forme. Ainsi, la canne chauffante peut être pliée par l'utilisateur pour faciliter l'insertion dans un trou de passage du fût prévu à cet effet, notamment lorsque l'accès au trou de passage est délicat. Plus particulièrement, la canne chauffante est un tuyau réalisé en acier inoxydable ondulé. Enfin, le dispositif de chauffage est conçu pour chauffer le liquide contenu dans le fût en vue de favoriser le déclenchement de la fermentation dudit liquide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en section transversale, qui illustre la canne chauffante du dispositif de chauffage selon l'invention, plongée 25 dans le liquide à chauffer ; - la figure 2 est une vue schématique de détail en section transversale qui illustre la canne chauffante de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en section transversale similaire à celle de la figure 1, qui illustre la canne chauffante de la figure 1 30 dans un état cintré. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 3. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on 35 adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 pour le chauffage d'un liquide 12, ici du vin, contenu dans un fût 14 en bois, ou barrique. Le dispositif 10 est composé essentiellement d'une canne chauffante 16 et de moyens de régulation de la température du liquide 12 à 5 chauffer. La canne chauffante 16 est délimitée par une paroi 18 tubulaire périphérique qui s'étend verticalement depuis un tronçon inférieur 20 borgne de fond jusqu' à un tronçon supérieur 22. Comme on peut le voir à la figure 2, le tronçon inférieur 20 est 10 obturé par une capsule 24 qui est réalisée en acier inoxydable et qui est sertie de façon étanche sur l'extrémité libre de la canne chauffante 16. A l'opposé, le tronçon supérieur 22 de la canne chauffante 16 est obturé par un presse-étoupe 26 étanche qui permet le passage de câbles. Le presse-étoupe 26 est fixé sur l'extrémité libre supérieure de la 15 canne chauffante 16 au moyen d'une bague 28 qui est réalisée en inox et qui est sertie de façon étanche sur la paroi 18 tubulaire de la canne chauffante 16. Aussi, le tronçon supérieur 22 de la canne chauffante 16 est équipé d'un bouchon 30 annulaire réalisé en matériau sensiblement déformable élastiquement, en silicone par exemple. 20 Selon la figure 1, le bouchon 30 est conçu pour assurer l'étanchéité entre la paroi 18 tubulaire de la canne chauffante 16 et un trou 32 ménagé dans le fût 14 pour le passage de la canne chauffante 16 à l'intérieur du fût 14. La canne chauffante 16 est un tuyau réalisé en acier inoxydable ondulé qui à la particularité mécanique de pouvoir être plié sans mémoire de 25 forme, c'est-à-dire que la canne chauffante 16 peut être pliée par un utilisateur pour lui donner une forme cintrée, comme on peut le voir à la figure 3, puis elle peut être pliée à nouveau pour lui donner une nouvelle forme. Cette caractéristique permet de cintrer la canne chauffante 16 pour faciliter son insertion à travers le trou 32 délimité par le fût 14, notamment 30 lorsque le fût 14 est agencé au dessous d'un autre fût. Plus particulièrement, la canne chauffante 16 est réalisée en acier inoxydable du type dit alimentaire. En référence à la figure 2, le dispositif 10 de chauffage comporte une résistance chauffante 34 électrique formant élément chauffant, qui est logé 35 dans le tronçon inférieur 20 de la canne chauffante 16, de façon à ne chauffer que la partie inférieure de la canne chauffante 16. En effet, la chaleur transmise au liquide 12 à chauffer par la canne chauffante 16 tend à monter naturellement vers le haut du fût 12, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de chauffer la partie supérieure de la canne chauffante 16, notamment pour limiter la consommation d'énergie du dispositif 10 de chauffage. La résistance chauffante 34 est maintenue radialement au centre de la canne chauffante 16 tubulaire par une bague de centrage 36. Selon un autre aspect de l'invention, la canne chauffante 16 renferme un liquide caloporteur 42, représenté par un nuage de points à la figure 2, dans lequel la résistance chauffante 34 est baignée à la façon d'un bain-marie, pour répartir la chaleur sur la paroi 18 de la partie inférieure de la canne chauffante 16 de façon homogène, sans créer de points chauds. De préférence, le liquide caloporteur 42 est un liquide alimentaire faiblement caloporteur, comme de l'huile de paraffine, pour ne chauffer que la 15 partie inférieure de la canne chauffante 16. Complémentairement, la résistance chauffante 34 présente une puissance inférieure ou égale à cinquante watts, de façon à ne pas cuire le liquide 12 à chauffer. La résistance chauffante 34 est reliée électriquement sur une 20 source d'énergie, fournie par un réseau électrique par exemple, par l'intermédiaire d'une unité de régulation 38. Plus particulièrement, la résistance chauffante 34 est raccordée sur l'unité de régulation 38 par un câble 40 qui s'étend à l'intérieur de la canne chauffante 16 et qui passe à travers le presse-étoupe 26 prévu à cet effet. 25 Avantageusement, la résistance chauffante 34 est conçue pour chauffer la paroi 18 de la canne chauffante 16 à une température faiblement supérieure à la température du liquide 12 à chauffer, afin de chauffer le liquide 12 lentement et faiblement. A cet effet, le dispositif 10 de chauffage comporte une sonde de 30 sécurité 44 qui est agencée à l'intérieur de la canne chauffante 16, au voisinage de la résistance chauffante 1 6, et qui est reliée sur l'unité de régulation 38 par un câble 45. La sonde de sécurité 44 permet de déterminer la température de chauffage de la canne chauffante 16. Cette sonde de sécurité 44 permet aussi 35 de couper l'alimentation en énergie de la résistance chauffante 34, par l'intermédiaire de l'unité de régulation 38, en cas de température relevée supérieure à une température de sécurité prédéterminée. De façon complémentaire, l'unité de régulation 38 est raccordée sur une sonde de régulation 46 qui est plongée dans le liquide 12 à chauffer 5 contenu dans le fût 14 pour en relever la température. L'unité de régulation 38 est conçue pour faire varier la température de chauffage de la résistance chauffante 34 en fonction d'une température de consigne et de la température du liquide relevée par la sonde de régulation 46. A cet effet, l'unité de régulation 38 est équipée d'un variateur de 10 puissance pour l'alimentation en énergie de la résistance chauffante 34. Plus particulièrement, l'unité de régulation 38 est conçue pour limiter la température de chauffage de l'élément chauffant 34 de sorte que l'écart de température entre la température de chauffage de la canne chauffante 16 et la température du liquide 12 à chauffer reste inférieur ou égale 15 à cinq degrés Celsius. Le fonctionnement du dispositif 10 de chauffage selon l'invention est décrit ci-dessous. La canne chauffante 16 est plongée dans le liquide 12 à chauffer, comme illustré à la figure 1, la canne chauffante étant si besoin cintrée pour en faciliter l'insertion à travers le trou 32 de passage du fût 14. 20 En fonction de la température du liquide 12 à chauffer relevée par la sonde de régulation 46 et de la température du liquide caloporteur 42 relevé par la sonde de sécurité 44, l'unité de régulation 38 alimente la résistance chauffante 34 de sorte que l'écart de température entre la température de chauffage de la canne chauffante 16 et la température du liquide 12 à chauffer 25 reste inférieure ou égale à cinq degrés Celsius. De plus, l'unité de régulation 38 réduit la puissance de chauffage de la résistance chauffante 34, et par conséquent la température du liquide caloporteur 42, au fur et à mesure que la température du liquide 12 à chauffer contenu dans le fût 14 approche la température de consigne. 30 La durée pour faire monter la température du liquide 12 à chauffer depuis une température initiale de douze degrés Celsius jusqu'à une température finale de consigne de vingt degrés Celsius est de l'ordre de vingt-quatre heures. Enfin, lorsque le liquide 12 à chauffer atteind la température de 35 consigne, l'unité de régulation 38 commande la résistance chauffante 34 pour maintenir le liquide 12 à chauffer à la température de consigne. Un tel dispositif 10 de chauffage selon l'invention permet d'amener et de maintenir le liquide 12 à une température de consigne prédéterminée en douceur, pour favoriser le déclenchement de sa fermentation, sans risquer de cuire le liquide 12 et en limitant la consommation d'énergie. La présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif.10 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) contenu dans un fût (14), le dispositif (10) comportant : - une canne chauffante (16) délimitée par une paroi (18) tubulaire périphérique qui s'étend depuis un tronçon inférieur (20) borgne de fond jusqu'à un tronçon supérieur (22), et - un élément chauffant (34) électrique qui est logé dans la canne chauffante (16) et qui est conçu pour être alimenté par une source d'énergie, caractérisé en ce que le dispositif comporte : - une sonde de régulation (46) qui est destinée à relever la température du liquide (12) à chauffer contenu dans le fût (14), et - une unité de régulation (38) qui est conçue pour faire varier la température de chauffage de l'élément chauffant (34) en fonction d'une 15 température de consigne et de la température du liquide (12) relevée par la sonde de régulation (46). 2. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde de sécurité (44) qui est agencée à l'intérieur de la canne chauffante (16) pour relever la 20 température de chauffage de la canne chauffante (16), et en ce que l'unité de régulation (38) est conçue pour limiter la température de chauffage de l'élément chauffant (34) de sorte que l'écart de température entre la température de chauffage de la canne chauffante (16) et la température du liquide (12) à chauffer reste inférieure ou égale à cinq degrés Celsius. 25 3. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de régulation (38) est conçue pour réduire la température de chauffage de l'élément chauffant (34) au fur et à mesure que la température du liquide (12) à chauffer contenu dans le fût (14) approche la température de consigne. 30 4. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canne chauffante (16) renferme un liquide (12) caloporteur dans lequel l'élément chauffant (34) est baigné, pour répartir la chaleur émise par l'élément chauffant (34) sur la paroi (18) de la canne chauffante (16). . Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le liquide (12) caloporteur est de l'huile alimentaire. 6. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une 5 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant (34) présente une puissance inférieure ou égale à cinquante watts. 7. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant (34) est agencé dans le tronçon inférieur (20) de la canne 10 chauffante (16). 8. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canne chauffante (16) est un tuyau apte à être plié sans mémoire de forme. 9. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canne chauffante (16) est un tuyau réalisé en acier inoxydable ondulé. 10. Dispositif (10) pour le chauffage d'un liquide (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conçu pour chauffer le liquide (12) contenu dans le fût (14) en vue de favoriser le 20 déclenchement de la fermentation dudit liquide (12).