Brevet FR3073524A1 — publié le 20190517

Dispositif de distillation du type alambic charentais comportant un tour à feu perfectionné La présente invention concerne un dispositif de distillation pour la 5 production de spiritueux, du type alambic charentais, comportant un tour à feu perfectionné. Le dispositif de distillation selon l'invention est en particulier adapté pour la production de Cognac. De façon générale, un alambic de distillation du type charentais 10 comporte une chaudière, aussi appelée cucurbite, qui est délimitée par un fond et une paroi périphérique et qui est destinée à contenir un liquide à distiller. Un dispositif de chauffe est agencé au dessous de la chaudière pour monter en température le liquide à distiller. Le dispositif de chauffe comporte par exemple un brûleur à gaz qui 15 est agencé dans une chambre de combustion. La chaudière est surmontée par un chapiteau en forme de tête de maure, oignon ou olive, prolongé par un col de cygne. Le col de cygne se poursuit par un serpentin qui traverse un bassin réfrigérant, formant un dispositif condenseur pour condenser une partie du 20 fluide gazeux provenant du chapiteau. Le procédé de distillation pour l'obtention d'une eau-de-vie telle que le Cognac est le suivant. Il s'agit d'un procédé de distillation charentaise effectué selon la méthode traditionnelle dite « à repasse ». Le procédé comporte deux étapes successives, qui sont la 25 distillation du vin et la distillation du brouillis. S'agissant de la première étape de distillation du vin, du vin blanc est introduit dans la chaudière. La chaudière est chauffée par l'intermédiaire du brûleur à gaz de la chambre de combustion, ceci afin de porter le vin à ébullition. 30 Des vapeurs d'alcool se dégagent alors lors de cette chauffe et s'accumulent dans le chapiteau, puis s'engagent dans le col de cygne puis dans le serpentin traversant le bassin réfrigérant. Au contact du fluide réfrigérant, les vapeurs d'alcool se condensent pour s'écouler sous forme de brouillis. Le brouillis est un distillat légèrement 35 trouble, obtenu après cette première distillation. Son titre alcoolique volumétrique est compris entre environ 27% et 32%. 2 Le brouillis est ensuite versé dans la chaudière pour une seconde distillation, encore appelée « bonne chauffe ». Le procédé de distillation qui vient d'être décrit pour le vin s'applique de la même manière pour distiller le brouillis. Lors de la phase de distillation du brouillis, les premières fractions du distillat obtenu sont les têtes. Ces têtes sont très riches en alcool (titre alcoolém igue compris entre 78% et 82%) et sont écartées. La seconde fraction du distillat est appelée le coeur. Cette fraction titre au plus 72% d'alcool et est destinée à vieillir en fût, ceci afin de former le 10 Cognac. Les troisième et quatrième fractions issues de la phase de distillation du brouillis sont les secondes et les queues, qui sont également écartées. Un inconvénient de ce type de dispositif est que l'énergie qu'il est 15 nécessaire que le dispositif de chauffe fournisse pour porter le vin blanc ou le brouillis à ébullition dans la chaudière en début de cycle de première ou deuxième distillation est très importante. La durée de chauffe du vin ou brouillis afin de les porter à ébullition est également très élevée. Afin de diminuer cette énergie et de réduire le temps de chauffe, il 20 est connu d'équiper l'alambic d'un tour à feu qui entoure la paroi périphérique de la chaudière et qui est conçu pour canaliser les gaz chauds issus du dispositif de chauffe, afin de transmettre une partie des calories, depuis les gaz chauds vers le liquide à distiller, à travers la paroi de la chaudière. Le tour à feu est relié sur une cheminée pour extraire les gaz 25 chauds vers l'extérieur du dispositif de distillation. Aussi, le tour à feu est constitué d'un conduit unique dont la hauteur correspond au volume minimum du liquide contenu dans la chaudière en fin de chauffe, ceci afin de ne pas chauffer la paroi de la chaudière si elle n'est pas en contact avec le liquide, pour éviter de détériorer la chaudière. 30 Un but de la présente invention est d'améliorer le rendement du tour à feu. Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de distillation pour la production de spiritueux, du type alambic charentais, comportant au moins : - une chaudière qui est délimitée par un fond et une paroi 35 périphérique et qui est conçue pour contenir un liquide à distiller, 3 - un dispositif de chauffe qui est agencé au dessous de la chaudière pour monter en température le liquide à distiller, - un tour à feu qui entoure la paroi périphérique de la chaudière au moins en partie, et qui est conçu pour canaliser les gaz chauds issus du 5 dispositif de chauffe, et - une cheminée qui est reliée sur le tour à feu pour extraire les gaz chauds vers l'extérieur du dispositif de distillation, caractérisé en ce que le tour à feu comporte au moins : - un premier étage et un deuxième étage qui entourent chacun la 10 chaudière et qui présentent chacun une forme annulaire adaptée pour canaliser lesdits gaz chauds, le premier étage étant agencé au dessous du deuxième étage, - un premier volet d'étage qui est interposé entre le premier étage et le deuxième étage et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle 15 les gaz chauds peuvent circuler depuis le premier étage jusqu'au deuxième étage du tour à feu, et une position fermée qui empêche le passage des gaz chauds entre le premier étage et le deuxième étage du tour à feu, - un dispositif de mesure du niveau du liquide contenu dans la chaudière, et 20 - un dispositif de commande qui est adapté pour commander l'ouverture et la fermeture dudit volet d'étage de façon à faire circuler sélectivement les gaz chauds à travers le premier étage, ou à travers le premier étage et le deuxième étage, selon le niveau du liquide mesuré par le dispositif de mesure. 25 Le dispositif de distillation selon l'invention permet d'étendre la surface d'échange du tour à feu à une surface de la chaudière qui couvre toute la zone baignée par le liquide à distiller, le dipsositif permet ainsi de profiter au maximum des calories des gaz chauds issus du dispositif de chauffe. Selon une autre caractéristique, chaque étage du tour à feu est 30 relié sur la cheminée par l'intermédiaire d'un volet d'extraction qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis l'étage associé du tour à feu, jusqu'à la cheminée, et une position fermée dans laquelle les gaz chauds ne peuvent pas circuler jusqu'à la cheminée, et le dispositif de commande ouvre le volet d'extraction associé à 35 l'étage le plus élevé traversé par les gaz chauds. 4 Cette caractéristique permet d'extraire les gaz chauds au niveau de l'étage le plus haut traversé par les gaz chauds. Selon une autre caractéristique, le tour à feu comporte : - un troisième étage qui entoure la chaudière et qui est agencé au 5 dessus du deuxième étage, et - un deuxième volet d'étage qui est interposé entre le deuxième étage et le troisième étage, et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis le deuxième étage jusqu'au troisième étage du tour à feu, et une position fermée qui empêche le passage 10 des gaz chauds entre le deuxième étage et le troisième étage du tour à feu. Selon une autre caractéristique, chaque étage comporte une cloison interne. Chaque cloison interne permet de contraindre les gaz chauds vers l'étage supérieur ou vers la cheminée. 15 Selon une autre caractéristique, le dispositif de distillation comporte un extracteur qui est agencé dans la cheminée et qui est conçu pour favoriser l'extraction des gaz chauds. L'invention concerne également une utilisation d'un dispositif de distillation du type décrit précédemment, à la distillation de vin ou de distillat de 20 vin pour l'élaboration de Cognac. 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 qui illustre un dispositif de 25 distillation comportant un tour à feu à trois étages, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective en coupe passant par le centre de la chaudière, qui illustre le tour à feu de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique qui illustre les trois étages du tour à feu dans une configuration correspondant à un niveau haut de liquide 30 dans la chaudière ; - la figure 4 est une vue schématique qui illustre les trois étages du tour à feu dans une configuration correspondant à un niveau intermédiaire de liquide dans la chaudière ; - la figure 5 est une vue schématique qui illustre les trois étages du 35 tour à feu dans une configuration correspondant à un niveau bas de liquide dans la chaudière. 5 Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et « bas », « haut » en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement de la figure 1. 5 Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. Pour faciliter la compréhension de la description, les éléments identiques sont indiqués par des mêmes références numériques distinguées par la lettre « a » pour les éléments concernant le premier étage du tour à feu, par la lettre « b » pour les éléments concernant le deuxième étage et par la lettre « c » pour les éléments concernant le troisième étage. On a représenté à la figure 1 un dispositif de distillation 10 pour la production de spiritueux, du type alambic charentais, qui comporte une 15 chaudière 12, encore appelée cucurbite. La chaudière 12 est délimitée par un fond 14 et une paroi 16 périphérique et qui est destinée à contenir un liquide 18 à distiller. Un dispositif de chauffe 20 est agencé au dessous de la chaudière 12 pour monter en température le liquide 18 à distiller. 20 Le dispositif de chauffe 20 comporte un brûleur à gaz 22 qui est agencé dans une chambre de combustion 24. Aussi, la chaudière 12 est surmontée par un chapiteau 26 en forme de tête de maure, oignon ou olive, prolongé par un col de cygne 28. Le col de cygne 28 se poursuit par un serpentin 30 qui traverse un 25 bassin réfrigérant 32, formant un dispositif condenseur pour condenser une partie du fluide gazeux provenant du chapiteau 26. De plus, le dispositif de distillation 10 comporte un tour à feu 34 qui entoure la paroi 16 périphérique de la chaudière 12 et qui est conçu pour canaliser les gaz chauds issus du dispositif de chauffe 20. 30 Le tour à feu 34 est relié sur une cheminée 35 pour extraire les gaz chauds vers l'extérieur du dispositif de distillation 10. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le tour à feu 34 comporte trois étages superposés verticalement, un premier étage 36a inférieur, un deuxième étage 36b intermédiaire qui est agencé au-dessus du 35 premier étage 36a et un troisième étage 36c supérieur qui est agencé au-dessus du deuxième étage 36b. 6 Chaque étage 36a, 36b, 36c entoure la chaudière 12 et chaque étage présente une forme annulaire adaptée pour canaliser les gaz chauds issus de la chambre de combustion 24. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, chaque étage 36a, 36b, 5 36c présente une section globalement parallélépipédique qui est délimitée par une face supérieure 38, une face inférieure 40, une face externe 42 périphérique et une face interne 44 qui est formée par une portion de la paroi 16 de la chaudière 12. En référence à la figure 1, le premier étage 36a du tour à feu 34 est 10 relié sur la chambre à combustion 24 par un conduit 45 qui permet d'acheminer les gaz chauds depuis la chambre à combustion 24 jusqu'au premier étage 36a. Le tour à feu 34 comporte une série de volets, ou de vannes, pour permettre de guider les gaz chauds de façon sélective à travers les étages 36a, 15 36b, 36c du tour à feu 34, comme on peut le voir aux figures 3 à 5. A cet effet, le tour à feu 34 comporte un premier volet d'étage 46 qui est interposé entre le premier étage 36a et le deuxième étage 36b et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis le premier étage 36a jusqu'au deuxième étage 36b du tour à feu 20 34, et une position fermée qui empêche le passage des gaz chauds entre le premier étage 36a et le deuxième étage 36b du tour à feu 34. De même, le tour à feu 34 comporte un second volet d'étage 48 qui est interposé entre le deuxième étage 36b et le troisième étage 36c et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent 25 circuler depuis le deuxième étage 36b jusqu'au troisième étage 36c du tour à feu 34, et une position fermée qui empêche le passage des gaz chauds entre le deuxième étage 36b et le troisième étage 36c du tour à feu 34. De plus, en référence à la figure 3, chaque étage 36a, 36b, 36c comporte une cloison interne 50a, 50b, 50c respectivement, chaque cloison 30 interne 50a, 50b, 50c s'étendant en travers de l'étage associé pour bloquer les gaz chauds. La cloison interne 50a associée au premier étage 36a est agencée en aval du conduit 45 et en amont du premier volet d'étage 46, suivant le sens d'écoulement des gaz chauds. 7 La cloison interne 50b associée au second étage 36b est agencée en aval du premier volet d'étage 46 et en amont du second volet d'étage 48, suivant le sens d'écoulement des gaz chauds. La cloison interne 50c associée au troisième étage 36c est 5 agencée directement en aval du second volet d'étage 48, suivant le sens d'écoulement des gaz chauds. Selon un autre aspect, chaque étage 36a, 36b, 36c du tour à feu 34 est relié sur la cheminée 35 par l'intermédiaire d'un volet d'extraction 52a, 52b, 52c respectivement, qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les 10 gaz chauds peuvent circuler depuis l'étage du tour à feu 34 associé jusqu'à la cheminée 35, et une position fermée dans laquelle les gaz chauds ne peuvent pas circuler jusqu'à la cheminée 35. En complément, le dispositif de distillation 10 comporte un dispositif de mesure (non représenté) du niveau du liquide contenu dans la chaudière 12 15 et un dispositif de commande 52. Le dispositif de commande 52 est adapté pour commander l'ouverture et la fermeture des différents volets décrits ci-dessus, de façon à faire circuler sélectivement les gaz chauds à travers le ou les étages souhaités, selon le niveau du liquide contenu dans la chaudière 12, comme décrit dans 20 l'exemple de fonctionnement ci-dessous. On a représenté à la figure 3 la chaudière 12 dans une configuration dite « niveau haut » dans laquelle le niveau du liquide 18 est maximal, c'est-à-dire que le niveau du liquide 18 détecté par le dispositif de mesure du niveau est supérieur au deuxième étage 36b du tour à feu 34, soit 25 supérieur à la ligne A visible à la figure 1. Dans cette configuration « niveau haut », le premier volet d'étage 46 et le second volet d'étage 48 occupent leur position ouverte, et seul le volet d'extraction 52c associé au troisième étage 36c est ouvert, de sorte que les gaz chauds circulent librement depuis la chambre de combustion 24, jusqu'à la 30 cheminée 35, en passant successivement par les trois étages 36a, 36b, 36c. On a représenté à la figure 4 la chaudière 12 dans une configuration dite « niveau intermédiaire » dans laquelle le niveau du liquide 18 est à hauteur du deuxième étage 36b du tour à feu 34, c'est-à-dire compris entre la ligne A et la ligne B visibles à la figure 1. 35 En effet, la partie de la chaudière chauffée qui est chauffée doit toujours être en contact avec du liquide. 8 Dans cette configuration « niveau intermédiaire », le premier volet d'étage 46 occupe sa position ouverte et le second volet d'étage 48 occupe sa position fermée, et seul le volet d'extraction 52b associé au deuxième étage 36b est ouvert, de sorte que les gaz chauds circulent librement depuis la 5 chambre de combustion 24, jusqu'à la cheminée 35, en passant successivement par le premier étage 36a et le deuxième étage 36b. Enfin, on a représenté à la figure 5 la chaudière 12 dans une configuration dite « niveau bas » dans laquelle le niveau du liquide 18 est à hauteur du premier étage 36b et au dessous du deuxième niveau 36b du tour à 10 feu 34, c'est-à-dire au dessous de la ligne B visible à la figure 1. Dans cette configuration « niveau bas », le premier volet d'étage 46 et le second volet d'étage 48 occupent chacun leur position fermée, et seul le volet d'extraction 52a associé au premier étage 36a est ouvert, de sorte que les gaz chauds circulent librement depuis la chambre de combustion 24, jusqu'à la cheminée 35, en passant uniquement par le premier étage 36a. Comme on peut le voir à la figure 1, le dispositif de distillation 10 comporte un extracteur 54 qui est agencé dans la cheminée 35 et qui est conçu pour favoriser l'extraction des gaz chauds. L'extracteur 54 permet de maintenir une pression constante dans la chambre de combustion 24 pour le bon fonctionnement du brûleur 22, quel que soit le nombre d'étages du tour à feu 34 traversés par les gaz chauds. La présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif. On comprendra que le tour à feu 34 peut comporter plus de trois 25 étages. De même, la forme et la section des étages 36a, 36b, 36c du tour à feu 34 peuvent présenter des formes et des sections variées, comme une section hémicirculaire par exemple. Il est également possible de concevoir un conduit unique en spirale 30 qui forme une pluralité d'étages superposés, REVENDICATIONS1. Dispositif de distillation (10) pour la production de spiritueux, du type alambic charentais, comportant au moins : - une chaudière (12) qui est délimitée par un fond (14) et une paroi périphérique (16) et qui est conçue pour contenir un liquide (18) à distiller, - un dispositif de chauffe (20) qui est agencé au dessous de la chaudière (12) pour monter en température le liquide (18) à distiller, - un tour à feu (34) qui entoure la paroi périphérique (16) de la 10 chaudière (12) au moins en partie, et qui est conçu pour canaliser les gaz chauds issus du dispositif de chauffe (20), et - une cheminée (35) qui est reliée sur le tour à feu (34) pour extraire les gaz chauds vers l'extérieur du dispositif de distillation (10), caractérisé en ce que le tour à feu (34) comporte au moins : 15 - un premier étage (36a) et un deuxième étage (36b) qui entourent chacun la chaudière (12) et qui présentent chacun une forme annulaire adaptée pour canaliser lesdits gaz chauds, le premier étage (36a) étant agencé au dessous du deuxième étage (36b), - un premier volet d'étage (46) qui est interposé entre le premier 20 étage (36a) et le deuxième étage (36b) et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis le premier étage (36a) jusqu'au deuxième étage (36b) du tour à feu (34), et une position fermée qui empêche le passage des gaz chauds entre le premier étage (36a) et le deuxième (36b) étage du tour à feu (34), 25 - un dispositif de mesure du niveau du liquide (18) contenu dans la chaudière (12), et - un dispositif de commande (52) qui est adapté pour commander l'ouverture et la fermeture dudit volet d'étage (46) de façon à faire circuler sélectivement les gaz chauds à travers le premier étage (36a), ou à travers le 30 premier étage (36a) et le deuxième étage (36b), selon le niveau du liquide (18) mesuré par le dispositif de mesure. 2. Dispositif de distillation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque étage (36a, 36b) du tour à feu (34) est relié sur la cheminée (35) par l'intermédiaire d'un volet d'extraction (52a, 52b) qui est mobile entre 35 une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis l'étage (36a, 36b) associé du tour à feu (34), jusqu'à la cheminée (35), et une position fermée dans laquelle les gaz chauds ne peuvent pas circuler jusqu'à la cheminée (35), et en ce que le dispositif de commande ouvre le volet d'extraction (52a, 52b) associé à l'étage (36a, 36b) le plus élevé traversé par les gaz chauds. 5 3. Dispositif de distillation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tour à feu (34) comporte : - un troisième étage (36c) qui entoure la chaudière (12) et qui est agencé au dessus du deuxième étage (36b), et - un deuxième volet d'étage (48) qui est interposé entre le 10 deuxième étage (36b) et le troisième étage (36c), et qui est mobile entre une position ouverte dans laquelle les gaz chauds peuvent circuler depuis le deuxième étage (36b) jusqu'au troisième étage (36c) du tour à feu (34), et une position fermée qui empêche le passage des gaz chauds entre le deuxième étage (36b) et le troisième étage (36c) du tour à feu (34). 4. Dispositif de distillation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque étage (36a, 36b, 36c) comporte une cloison interne (50a, 50b, 50c). 5. Dispositif de distillation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un extracteur (54) 20 qui est agencé dans la cheminée (35) et qui est conçu pour favoriser l'extraction des gaz chauds. 6. Utilisation d'un dispositif de distillation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, à la distillation de vin ou de distillat de vin pour l'élaboration de Cognac. 25