Le refroidisseur de l'invention est notamment utilisé dans le domaine de la boulangerie, domaine dans lequel l'eau utilisée pour la fabrication de la pâte doit tre à la température la plus basse possible pour qu'en fin du processus de pétrissage, qui augmente bien évidemment la température de la pâte, celle-ci ne dépasse pas 25°C.

Les trois éléments qui interviennent dans la préparation de la pâte au moment du pétrissage sont l'eau, l'air ambiant et la farine. Cette dernière est à la température du fournil, alors que celle de l'air dépend notamment des conditions climatiques, mais n'est en général pas inférieure à 18-20°C. L'été, cette température peut en revanche tre sensiblement plus élevée, ce qui complique considérablement le problème.

Pour que la condition précédente soit remplie (température de la pâte inférieure ou égale à 25°C), il est établi que la somme des températures de l'eau, de l'air et de la farine doit tre inférieure ou égale à 54°C. Pour y parvenir, notamment en été lorsque la température ambiante est élevée, il faut que l'eau, seule composante sur laquelle il est possible d'influer dans des conditions techniques acceptables, soit à très basse température.

La quantité d'eau froide requise est variable selon l'importance, voire le type de la boulangerie. Une boulangerie de quartier produit par exemple une quantité de pain et donc de pâte nécessitant une quantité d'eau froide bien inférieure à la quantité que requiert la production d'une grande surface. Dans nombre de cas, le moyen de production d'eau froide est constitué par des cuves de stockage d'eau refroidie à l'aide d'un serpentin en cuivre ou en inox jouant le rôle d'évaporateur du circuit froid, lequel est parcouru par un gaz frigorigène. La quantité d'eau froide stockée dépend de l'importance de la production de pain, et les fabricants de refroidisseurs proposent par conséquent une gamme de cuves dont les volumes sont adaptés aux différentes utilisations.

Il existe ainsi des cuves qui peuvent stocker 1000 litres d'eau refroidie à 0- 3°C, pour un usage en grande surface. A l'autre extrémité du spectre d'utilisation, les fournisseurs proposent également des cuves de 90 litres, plus particulièrement configurées pour les petites boulangeries de quartier.

Une telle solution, outre qu'elle n'est pas parfaite en termes d'hygiène, est peu souple, et ne permet en tout état de cause aucune adaptabilité à une

variation imprévue de la production. Ainsi, le boulanger qui décide ponctuellement d'augmenter sa production sera dans l'obligation de remplir une seconde fois la cuve dont il dispose, et il devra dès lors attendre que l'eau nouvellement stockée soit à son tour refroidie, ce qui peut prendre plusieurs heures. A l'inverse, une grande surface consommera la mme énergie de refroidissement mme si elle décide de fortement baisser sa production pour une période limitée.

Pour pallier ce manque de souplesse, il a été proposé des refroidisseurs opérant dans une certaine mesure en continu, à l'aide de cuves à bancs de glace. Ces cuves sont munies d'un serpentin périphérique dans lequel circule un gaz frigorigène qui abaisse la température de l'eau à son voisinage jusqu'à y créer un banc de glace périphérique, lequel abaisse à son tour progressivement la température de l'eau jusqu'au centre de la cuve, parcourue par un autre serpentin dans lequel circule l'eau à refroidir.

Ce dernier système n'est pas non plus satisfaisant, car au bout d'un certain nombre de tirages de 60 litres d'eau (quantité normalement utilisée en boulangerie pour réaliser la masse de pâte à pétrir standard selon les normes de fonctionnement des appareils industriels de boulangerie), la glace a fondu, et il faut alors plusieurs heures pour reconstituer un banc de glace. Typiquement, au bout de six tirages de 60 litres, la glace est épuisée, et il faut environ 8 heures pour recréer un banc de taille appropriée. Or, un volume correspondant à 6 tirages est notoirement insuffisant par exemple pour les grandes surfaces.

II y a dans ce cas une rupture nette dans la continuité de production d'eau froide, et donc de pâte à pétrir, rupture qui s'inscrit d'ailleurs également au détriment de la souplesse d'utilisation de ce type de dispositif pour la production d'eau froide.

L'invention se propose de remédier à ces insuffisances, en proposant un refroidisseur qui offre, dans le contexte de fonctionnement d'une boulangerie aussi bien de petite taille que d'hypermarché, une possibilité de tirage d'eau que l'on peut qualifier de continu.

Le dispositif de l'invention est classiquement basé, comme ses devanciers, sur un groupe de production de froid à gaz frigorigène, ainsi que sur une cuve de refroidissement thermiquement isolée et remplie d'eau dite de refroidissement.

II se caractérise à titre principal en ce que le circuit du gaz frigorigène est constitué de deux branches parallèles : - une première branche comportant un premier serpentin dont les spires sont disposées d'une part à proximité de la paroi de la cuve et d'autre

part sous le niveau de l'eau remplissant la cuve, pour y former un banc de glace ; - une seconde branche comportant un second serpentin doublé par un serpentin coaxial véhiculant l'eau du réseau à refroidir.

Le document US-4 754 609 décrit par exemple un refroidisseur d'eau d'un réseau comportant un groupe de production de froid à gaz frigorigène et une cuve de refroidissement à eau. Le circuit du gaz frigorigène est constitué de deux branches, parallèles, à savoir une première branche comportant un premier serpentin dont les spires sont disposées d'une part à proximité de la paroi de la cuve et d'autre part sous le niveau de l'eau remplissant la cuve pour y former un banc de glace. Une seconde branche comporte un second serpentin décalé à l'extérieur du premier. En outre, le second serpentin est doublé par un serpentin coaxial véhiculant l'eau du réseau à refroidir.

Ce refroidisseur est destiné à refroidir et à distribuer une boisson avec adjonction de gaz carbonique, et n'est pas adaptée pour un usage dans les unités de préparations alimentaires du type boulangeries.

Selon l'invention, le second serpentin (9) est décalé axialement à l'extérieur du premier, avec l'une des extrémités disposée au moins au niveau de l'extrémité proximale du premier serpentin (10), le second serpentin (9) se prolongeant le long du banc de glace (11) constitué autour du premier serpentin (10).

L'invention propose de fait un premier pré-refroidissement de l'eau, à l'aide du serpentin double, suivi d'un refroidissement supplémentaire plus classique au moyen d'un banc de glace. Dans la seconde partie du traitement à l'aide du banc de glace, l'eau n'est dès lors plus à température du réseau (16-18°C), mais elle a déjà été refroidie par le second serpentin et se trouve à une température aux alentours de 10°C.

De ce fait, les échanges de température dans la deuxième phase sont tels que le banc de glace est beaucoup moins sollicité, et qu'il s'épuise par conséquent moins vite, mme en cas de tirages répétés.

En réalité, il y a dans l'invention deux moyens de refroidissements distincts et qui s'exercent sensiblement séquentiellement sur le liquide à refroidir, et dont la configuration et l'agencement mutuel permettent d'optimiser les performances.

Selon une configuration possible, le serpentin double est disposé au moins partiellement au-dessus du niveau de l'eau remplissant la cuve de refroidissement.

La détente directe réalisée dans le double serpentin n'est en effet pas tributaire de et n'a en principe pas d'effet sur l'eau de refroidissement remplissant la cuve. Pour améliorer le rendement des échanges thermiques, le

pré-refroidissement est en fait effectué jusqu'à ce que le banc de glace prenne en charge la seconde phase du refroidissement. Pour cette raison, ledit banc étant immergé dans l'eau, la portion double du serpentin comporte une extrémité située sous le niveau de l'eau, à proximité de l'extrémité du premier serpentin.

De préférence, les serpentins sont prévus coaxiaux. Le serpentin devenu simple est dès lors disposé à équidistance du banc de glace. Cette configuration garantit que le refroidissement de l'eau, au moins dans sa seconde phase, s'effectue continûment et de manière uniforme.

Les deux branches du circuit frigorigène sont contrôlées chacune par une électrovanne. En effet, les circuits gazeux, par exemple de fréon, constituant les deux branches fonctionnent certes en parallèle, mais doivent pouvoir tre coupés selon la phase de production, l'épaisseur du banc de glace, etc. selon un mode de fonctionnement qui sera expliqué plus en détail dans la suite.

De mme, le circuit d'eau du réseau comporte un contrôleur de débit qui gère la circulation du gaz, laquelle doit par exemple tre stoppée s'il n'y a pas de tirage, afin d'éviter que l'eau ne gèle dans la tubulure spiralée.

La cuve comporte enfin un capteur d'épaisseur du banc de glace, qui fournit une information sur une épaisseur seuil de ce dernier à partir de laquelle la circulation du gaz frigorigène doit tre coupée dans le serpentin que recouvre le banc de glace. En l'absence de cette indication, ledit banc pourrait se développer inconsidérément, voire recouvrir le serpentin véhiculant l'eau à refroidir, au risque de faire geler cette dernière et d'endommager la tubulure.

La cuve est bien entendu également munie d'au moins un moyen d'agitation de l'eau de refroidissement, de manière à répartir correctement les frigories, en vue de réaliser un refroidissement uniforme de l'eau. Comme pour la configuration géométrique des serpentins (coaxiaux), cette mesure vise aussi à équilibrer dans l'espace le processus de refroidissement, qui s'applique de manière sensiblement identique quel que soit l'endroit de la configuration à symétrie de révolution du système.

De préférence, le serpentin double est constitué d'un serpentin interne véhiculant le gaz frigorigène et d'un serpentin externe véhiculant l'eau à refroidir.

Cette solution est plus avantageuse en termes de rendement.

De préférence encore, dans le serpentin double, les sens de circulation de l'eau et du gaz frigorigènes sont inversés.

La présente invention va à présent tre décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un refroidisseur selon l'invention ; - la figure 2 représente, en perspective éclatée, le refroidisseur de la figure 1 ;

- la figure 3 est un schéma de fonctionnement du refroidisseur de l'invention ; -la figure 4 montre, selon une vue en élévation, le double serpentin réalisant notamment le pré-refroidissement de l'eau ; - la figure 5 représente, en vue en élévation, le serpentin périphérique formant le banc de glace ; -la figure 6 représente, toujours selon une vue en élévation, les circuits fluides représentés respectivement en figure 4 et 5, dans leur configuration emboîtée ; et -la figure 7 est un diagramme figurant la température de l'eau produite en fonction du nombre de coulées demandées, sachant que celles-ci sont limitées à trois par heure.

En référence à la figure 1, le refroidisseur de l'invention, bien entendu implanté dans un bâti B, comporte un groupe de refroidissement (1) classique dont le fluide frigorigène est par exemple du fréon, lequel est envoyé dans deux branches parallèles notamment formées de serpentins distincts (voir figure 3), via des électrovannes (2 et 3) de contrôle.

En partie inférieure, le dispositif de l'invention comporte une cuve (4) thermiquement isolée, destinée à recevoir l'eau de refroidissement notamment refroidie par le banc de glace (11).

La figure 2 illustre de manière plus précise la configuration du refroidisseur de l'invention. La plupart des éléments constitutifs de la structure du refroidisseur ne sont cependant pas directement liés à l'invention, et ne sont donc pas décrits en détail dans la suite. II en va ainsi pour les différents composants du groupe de refroidissement, qui sont classiques et bien connus dans le domaine technique de l'invention.

En référence à la figure 3, le groupe de refroidissement (1) comporte une tubulure de sortie (6), qui se divise en deux branches (7 et 8), à l'entrée desquelles se trouvent lesdites électrovannes (2 et 3). La branche (7) alimente le serpentin interne (9) du serpentin double, alors que la branche (8) alimente le serpentin (10) constitutif du banc de glace (11). Ces deux branches (7 et 8) se rejoignent en une tubulure commune à l'entrée (12) du groupe de refroidissement (1).

Le serpentin externe (13) du serpentin double est alimenté par une tuyauterie (14) raccordée au réseau d'eau. A l'entrée du conduit (14), un contrôleur de débit (15) permet de réguler ou de stopper la circulation de gaz dans le serpentin (9), qui devient dès lors fonction de la circulation d'eau dans le serpentin (13).

De fait, le contrôleur (15) et les électrovannes (2 et 3) permettent d'adapter le fonctionnement au contexte d'utilisation du refroidisseur. Ainsi, la situation n'est

pas la mme selon que l'on tire de l'eau ou que l'on n'en tire pas, selon qu'il y ait eu des tirages récents ou anciens, selon que le banc de glace est totalement constitué ou non, etc. Dans certains cas, les deux branches (7,8) du circuit de gaz frigorigène fonctionnent en temps masqué, lorsqu'il n'est pas nécessaire qu'ils soient actifs en mme temps. Ainsi en est-il par exemple lorsque le banc de glace (11) est complètement constitué (la sonde d'épaisseur de glace (non représentée) indique que ce banc (11) présente son volume maximal) : dans ce cas, il n'est nullement nécessaire de faire circuler le fréon dans le serpentin (10).

La figure 4 montre de manière plus détaillée le serpentin double et plus particulièrement le circuit du gaz frigorigène qui s'y rattache. Un filtre déshydrateur (16) est disposé en amont de l'électrovanne (2) (et également de l'électrovanne (3) puisqu'il se situe en amont de la séparation des branches (7 et 8)). II est à noter que le gaz frigorigène circule en sens inverse du sens d'écoulement de l'eau.

Cette figure montre clairement que le serpentin double ne constitue en fait que la moitié de la totalité de la longueur du serpentin géométrique représenté, ce qui est parfaitement cohérent avec la fonction de la branche (7) : réaliser un pré-refroidissement de l'eau. Dans sa partie inférieure, devenu simple, le serpentin ne véhicule plus que de l'eau, laquelle est à présent refroidie par l'eau stockée dans la cuve (4). Cette partie inférieure est d'ailleurs disposée en regard du serpentin (10) représenté en figure 5 équipant la seconde branche (8) du circuit de fréon, serpentin (10) qui donne naissance au banc de glace (11).

Le positionnement relatif des différents serpentins (9,10, 13) apparaît en figure 6, qui montre également leurs structures support ("peignes"périphériques).

C'est le circuit complexe de la figure 6 qui est disposé dans et au-dessus de la cuve (4).

Enfin, la figure 7 donne une idée de la température de l'eau en fonction du nombre de tirages de volumes équivalents à 60 litres d'eau chacun, en considérant que 3 tirages au maximum sont faits par heure. Dans cette hypothèse, la température de l'eau ne dépasse les 3°C qu'aux alentours du 25e tirage, c'est-à-dire après 8 heures de consommation"en continu"dans le contexte de travail d'une boulangerie.

Sur un plan théorique, le fait que la température ne soit pas maintenue sous les 3°C quel que soit le nombre de tirages (toujours dans l'hypothèse de 3 tirages de 60 litres par heure) interdit en principe de qualifier ce fonctionnement de continu. En pratique, compte tenu du contexte réel de fonctionnement d'une boulangerie, le fait de pouvoir disposer pendant 8 heures d'affilée de la possibilité de tirer trois fois 60 litres d'eau par heure conduit à combler les

besoins d'une boulangerie traditionnelle : on peut donc parler de continuité pratique.

L'exemple du refroidisseur donné ci-dessus ne doit pas tre considéré comme exhaustif de l'invention, qui englobe au contraire toutes les variantes de forme et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art.