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Patent Searching and Data


Title:
WINE CELLAR COMPOSED OF MODULAR ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/015723
Kind Code:
A1
Abstract:
A wine cellar is composed of modular elements (1 to 4, 20 to 22) which can be associated with each other geometrically as in a construction set. Each element (1 to 4, 20 to 22) comprises a thermally insulating enclosure, the inner space of which is accessible through an insulating door (5), and refrigerating means (7, 10, 11, 27) controlled by a control device (13) on the basis of the difference between the internal temperature of the enclosure and a reference temperature. Said device (13) is designed so that in continuous operation this temperature difference is at most a few hundredths of a degree centigrade.

Inventors:
GIRARD PATRICK (FR)
Application Number:
PCT/FR1991/000247
Publication Date:
October 17, 1991
Filing Date:
March 28, 1991
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Assignee:
GIRARD PATRICK (FR)
International Classes:
F25B21/02; F25D17/06; F25D11/00; F25D31/00; (IPC1-7): F25B21/02; F25D13/02; F25D17/08
Foreign References:
EP0201182A21986-11-12
EP0334414A21989-09-27
US3500649A1970-03-17
EP0278884A11988-08-17
DE8905769U11989-07-13
US4364234A1982-12-21
US4301658A1981-11-24
FR1157809A1958-06-04
US2546363A1951-03-27
DE970914C1958-11-13
FR1237138A1960-07-29
FR2618886A11989-02-03
Attorney, Agent or Firm:
CABINET MOUTARD (FR)
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Claims:
Revendications
1. Cave à vin composable au gré de l'uti¬ lisateur, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à l'aide d'éléments modulaires (1 à 4) géométriquement associables les uns aux autres à la façon d'un jeu de construction, chaque élément (1 à 4) comprenant une enceinte thermique¬ ment isolante qui délimite un volume agencé de manière à pouvoir recevoir un nombre limité de bouteilles (6) et accessible par l'intermédiaire d'une porte thermiquement isolante (5) , cette enceinte étant équipée de moyens de réfrigération (7, 10, 11) pilotés par un dispositif d'asservissement (13) en fonction de l'écart entre la température intérieure de l'enceinte et une température de consigne, ce dispositif d'asservissement (13) étant conçu de manière à faire en sorte qu'en régime permanent ledit écart soit de préférence au plus égal à quelques centièmes de degrés centrigrades.
2. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de réfrigération (7, 10, 11) sont à faible puissance et en ce que la susdite enceinte présente un très haut coefficient d'isolation thermique, le refroidissement du volume intérieur du caisson étant d'au moins 10°C par Watt thermique extrait de l'enceinte.
3. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que les susdits moyens de réfrigéra¬ tion consistent en des cellules à effet Peltier (7) asso¬ ciés à des moyens de régulation électroniques (13) .
4. Cave à vin selon la revendication 3, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation (13) sont de type linéaire et continu ou analogue.
5. Cave à vin selon la revendication 4, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation (13) sont de type PID (proportionnel, intégral et dérivé) .
6. Cave à vin selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cellule à effet Peltier (7) est logée dans une cavité formée dans une paroi (9) de l'enceinte, cette cellule (7) étant thermiquement connec¬ tée à un collecteur de chaleur (10) s'étendant contre la paroi interne de l'enceinte et à un dissipateur de cha¬ leur (11) disposé contre la paroi externe de l'enceinte.
7. Cave à vin selon la revendication 6, caractérisée en ce que le susdit collecteur de chaleur consiste en un tube profilé vertical (10) destiné à engendrer un courant d'air entre la partie haute et la partie basse du volume interne de l'enceinte.
8. Cave à vin selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cellule à effet Peltier (7) est logée dans la paroi de fond (9) de l'enceinte.
9. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte présente une forme parallélépipédique.
10. Cave à vin selon la revendication 3, caractérisée en ce que les susdits moyens de régulation électroniques utilisent pour la mesure de la température régnant à l'intérieur de l'enceinte, un capteur de température (12) monté sur la paroi supérieure de l'enceinte, à proximité de la porte (5) .
11. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que les susdits moyens de réfrigéra¬ tion comprennent un circuit de distribution d'air froid (23) débouchant dans le volume intérieur de l'enceinte et des moyens de régulation (31) du débit d'air froid in jecté en fonction de la température intérieure de l'enceinte.
12. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un module de généra¬ tion d'air froid (27) pouvant se connecter au susdit cir¬ cuit de distribution d'air froid (23) .
13. Cave à vin selon la revendication 11, caractérisée en ce que chaque élément modulaire comprend dans sa partie interne deux conduits de circulation d'air 23, 24 formant deux boucles coaxiales qui s'étendent le long des parois latérales de l'enceinte, dans deux plans verticaux parallèles, l'un de ces conduits (23) consti tuant un circuit d'admission d'air froid à l'intérieur de l'enceinte tandis que l'autre (24) constitue un conduit d'échappement, et en ce que ces deux conduits communi¬ quent avec le volume intérieur de l'enceinte grâce à au moins un orifice d'admission (29) et un orifice d'échappement (30) , et comprennent des moyens (25) per¬ mettant leur connexion au susdit module de génération d'air froid (27) et, éventuellement à des conduits cor¬ respondants d'un autre module, disposés côte à côte ou superposés.
14. Cave à vin selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'un des deux susdits orifices (29, 30) est équipé d'un registre de ventilation (31) dont la section de passage est variable en fonction de la température intérieure de l'enceinte.
15. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que la susdite enceinte est réalisée par moulage d'une mousse de polyurethane structurée et comprend en surface des conformations ou reliefs imitant des matériaux traditionnels et reproduisant éventuelle¬ ment des éléments de mobilier de différents styles.
16. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un caisson d'un pre¬ mier type destiné à amener les bouteilles à la tempéra¬ ture de conservation et au moins un caisson de stockage conçu pour assurer uniquement un maintien des bouteilles à la température de conservation, après leur passage dans le caisson du premier type.
17. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que la porte des susdits caissons est doublée par une porte interne au moins partiellement réalisée en matière transparente.
18. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de visualisation permettant de lire les étiquettes des bouteilles sans avoir à extraire ces dernières.
19. Cave à vin selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur de température présente une faible capacité thermique et est associé à un échangeur thermique, également de faible capacité thermique, mais présentant une grande surface de contact avec l'air contenu dans le caisson.
Description:
CAVE A VIN FORMEE D'ELEMENTS MODULAIRES.

La présente invention concerne une cave à vin formée d'éléments modulaires pouvant s'associer les uns aux autres selon la configuration souhaitée par l'utili¬ sateur.

D'une manière générale, on sait que peu de gens ont le privilège de posséder des locaux réellement utilisables en tant que cave à vin, et ce, en raison notamment des conditions de température et d'humidité exigées pour ce type d'application.

C'est la raison pour laquelle les vins ne sont que très rarement consommés au moment où leur degré de vieillisse¬ ment leur confère leurs qualités gustatives optimales.

Pour tenter de faire face à cette situation, on a proposé sur le marché des caves à vin d'appartement présentant une structure similaire à celle d'un réfrigérateur et dont le volume intérieur, destiné à recevoir les bou¬ teilles, est maintenu à une température déterminée, par exemple de l'ordre de 8 à 12°C.

Or, les résultats obtenus à l'aide de ces caves d'appartement se sont avérés décevants, le vin au lieu de mûrir ayant tendance à se dénaturer selon un processus

analogue à celui d'un vin conservé dans un réfrigérateur classique.

Par ailleurs, en raison de leur structure, ces caves sont difficilement intégrables dans des appartements standard et, en particulier, il est difficilement concevable de loger plusieurs caves à vin de la taille de réfrigéra¬ teurs classiques.

A ces inconvénients, s'ajoute celui résultant du fait qu'à l'image d'un réfrigérateur classique, l'accès s'effectue par une porte frontale s'étendant sur toute la section du volume intérieur de la cave.

De ce fait, chaque ouverture de la cave provoque un réchauffement momentané de l'ensemble des bouteilles nuisible à l'effet recherché.

L'invention propose donc plus particulièrement une combi- naison de moyens et de dispositions permettant de résoudre à la fois le problème de la dénaturation du vin, le problème de l'intégration de la cave dans une habita¬ tion, ainsi que d'autres problèmes tels que celui du conditionnement et du maintien en température des bou- teilles lors du transport.

Pour ce qui concerne le problème de la dénaturation du vin, elle se base sur de multiples expérimentations qui ont permis de montrer que la dénaturation d'un vin conservé dans un réfrigérateur (ou dans une cave à vin utilisant un principe similaire) est essentiellement due aux variations de température subies par les bouteilles principalement en raison du type de régulation de tempé¬ rature utilisée.

En fait, en raison de phénomènes d'hystérésis de ces sys¬ tèmes de régulation, la température, au lieu d'être sta¬ bilisée au niveau souhaité, oscille continuellement au-

tour de ce niveau avec une amplitude d'oscillations de l'ordre de plusieurs degrés centigrades avec une période de l'ordre de l'heure. Il est clair que ce sont ces variations perpétuelles de température qui provoquent la dégradation du vin.

Compte tenu de ces constatations, la cave à vin selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir d'éléments modulaires géométriquement associables les uns aux autres à la façon d'un jeu de construction, chaque élément comprenant une enceinte ther iquement iso¬ lante qui délimite un volume agencé de manière à recevoir un nombre limité de bouteilles, et accessible par l'intermédiaire d'une porte thermiquement isolante, cette enceinte étant équipée de moyens de réfrigération pilotés par l'intermédiaire d'un dispositif d'asservissement fai¬ sant intervenir un dispositif de détection de la tempéra¬ ture à l'intérieur de l'enceinte, ce dispositif d'asservissement étant conçu de manière à n'autoriser, en régime permanent, qu'un écart température détec¬ tée/température de consigne de préférence au plus égal à quelques centièmes de degrés centrigrades.

Avantageusement, les susdits moyens de réfrigération consisteront en des cellules à effet Peltier associées à des moyens de régulation électroniques assurant une régu¬ lation de type linéaire et continu.

Selon un autre mode d'exécution de l'invention, le volume intérieur des éléments modulaires est connecté à un cir¬ cuit de distribution d'air froid provenant d'un module de génération d'air froid. Dans ce cas, chaque élément modu¬ laire comprend un registre réglant le débit d'air injecté en fonction de la température régnant à l'intérieur dudit élément.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec réfé¬ rence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 est une vue schématique, en pers¬ pective, d'une cave à vin réalisée par l'assemblage de quatre éléments modulaires uti¬ lisant des cellules à effet Peltier ;

La figure 2 est une coupe partielle verticale d'un élément utilisé dans la cave à vin ;

La figure 3 est une coupe selon AA' de la figure 2 ;

La figure 4 est une vue schématique, en pers¬ pective, d'une cave à vin réalisée par l'assemblage d'éléments modulaires dont la tem¬ pérature interne est régulée grâce à une circu- lation d'air refroidi dans un module de réfri¬ gération ;

La figure 5 est une représentation schématique d'un registre thermostatique utilisable dans les éléments modulaires représentés figure 4 ;

La figure 6 est une représentation schématique d'un module de réfrigération utilisable dans une cave à vin du type de celle représentée sur la figure 4.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les éléments modulaires 1 à 4 consistent en des caissons de forme parallélépipédique, dont la face antérieure est consti- tuée par une porte 5 montée sur des charnières élas¬ tiques. Ces caissons 1 à 4 sont réalisés en un matériau rigide thermiquement isolant et mécaniquement résistant, tel que de la mousse de polyuréthane.

Le volume intérieur de ces caissons peut comprendre des aménagements tels que des croisillons, de manière à rece¬ voir une série de bouteilles 6 que l'on désire conserver.

Il ressort clairement de la figure l que, grâce à leur forme parallélépipédique, il est possible d'empiler les caissons 1 à 4 ou de les disposer côte à côte, comme s'il s'agissait de cubes.

La réfrigération du volume intérieur de chacun des cais¬ sons 1 à 4 est réalisée par une cellule à effet Peltier 7, disposée dans un orifice traversant 8 réalisé dans le fond 9 du caisson, cette cellule 7 étant thermiquement connectée :

- d'une part, à un tube profilé 10 en matériau thermique¬ ment bon conducteur, qui s'étend verticalement sur la face interne du fond 9, et - d'autre part, à un radiateur 11 revêtant partiellement la face externe du fond.

Le tube profilé 10, qui joue un rôle de collecteur de calories, constitue en quelque sorte une cheminée engen- drant un courant d'air entre la partie haute et la partie basse du volume interne du caisson. Bien entendu, au contact de ce tube 10, le courant d'air cède des calories en se refroidissant.

Ces calories sont ensuite transmises par la cellule 7 au radiateur 11 qui les dissipe dans l'air ambiant.

L'ensemble tube 10/cellule 7/radiateur 11 se comporte donc comme une pompe à chaleur apte à extraire les calo- ries des éléments contenus dans le caisson.

Compte tenu du fait que le but recherché est ici de main¬ tenir la température régnant à l'intérieur du caisson à

une valeur précise, ce processus d'extraction de chaleur est régulé à l'aide d'un dispositif de régulation en fonction de l'écart entre la valeur de consigne et la valeur de cette température mesurée par un détecteur 12 situé de préférence dans la partie antérieure de la face interne supérieure du caisson.

Cette régulation doit être obligatoirement réalisée par un circuit électronique de régulation, par exemple de type PID (proportionnel, intégral, dérivé) , suffisamment précis pour éviter toute oscillation de température sus¬ ceptible d'engendrer les inconvénients précédemment évo¬ qués (écart en régime permanent de l'ordre de 1/100 de degré centigrade) .

Bien entendu, pour pouvoir atteindre ce niveau de précision, le détecteur devra être particulièrement sensible. Il devra présenter une faible capacité thermique et sera associé à un échangeur thermique présentant une grande surface de contact avec l'air et une faible capacité thermique, ceci dans le but de réduire autant que possible le temps de réponse du capteur.

II convient d'insister également sur le fait qu'une des conditions essentielles pour éviter la dénaturation du vin est l'absence de gradient thermique relevé dans le temps.

Or, il s'avère que, chaque fois que l'on introduit une ou plusieurs bouteilles dans un caisson, il se produit à la fois :

- un réchauffement instantané de l'air contenu dans la cave, - un réchauffement lent de l'ensemble du contenu de la cave, dû aux calories dégagées par la bouteille nouvellement introduite qui, au départ, se trouvait à une température ambiante plus élevée que celle de la cave.

_ η _

La solution qui semble la plus logique est alors d'utiliser un générateur frigorigene de forte puissance pour ramener la température, le plus rapidement possible, à la température de consigne.

Toutefois, dans ce cas, on est amené à faire subir à la bouteille nouvellement introduite un fort gradient thermique, ce qui est contraire à l'effet recheerché.

Parallèlement, en raison de l'hétérogénéité thermique à l'intérieur de la cave, ce refroidissement intensif provoque immanquablement un refroidissement de bouteilles déjà présentes très en dessous de la température de consigne, ce qui est également contraire à l'effet recherché.

Pour supprimer cet inconvénient, l'invention propose d'utiliser un générateur frigorigene (par exemple une cellule à effet Peltier) à faible puissance (entre 1 et 2 Watts thermiques) , installé dans un caisson présentant un très haut coefficient d'isolation thermqiue (refroidissement d'au moins 10°C par Watt thermique extrait du caisson) .

Ainsi, lorsque l'on introduit une nouvelle bouteille à l'intérieur du caisson, on constate tout d'abord un réchauffement très lent de l'ensemble du contenu de la cave, principalement dû aux calories dégagées par conversion par la nouvelle bouteille, mais très fortement atténué par le générateur, puis un refroidissement, également très lent, jusqu'à ce que la température intérieure du module retourne à sa valeur de consigne. Le vin, qu'il s'agisse de celui de la bouteille nouvellement introduite ou celui des bouteilles présentes à 'l'origine, n'aura donc pas subi de changements brutaux de température.

Avantageusement, chaque cellule pourra comprendre son propre circuit d'alimentation en courant électrique 13 pouvant se connecter sur le réseau, sur une batterie d'accumulateurs, ou même sur le circuit électrique d'un véhicule de transport (de manière à éviter des variations de température du vin lors de son transport) .

L'invention ne se limite pas au mode d'exécution précé¬ demment décrit. En effet, la climatisation du volume intérieur des caissons pourrait être assurée par de tout autre moyen et, notamment, grâce à un courant d'air refroidi par un module frigorigene, comme dans l'exemple illustré sur la figure 4.

Dans cet exemple, chaque caisson 20 à 22 qui présente une structure similaire à ceux précédemment décrits comprend en outre, dans sa partie interne, deux conduits de circu¬ lation d'air 23, 24 formant deux boucles coaxiales qui s'étendent sur ou dans les parois latérales du caisson 21 dans deux plans verticaux parallèles.

Le conduit 23 qui est situé à proximité de la face fron¬ tale du caisson (porte) constitue un conduit d'admission d'air, tandis que le conduit 24, qui est situé à proxi- mité du fond, constitue un conduit d'échappement.

Chacun de ces conduits 23, 24 peut se connecter, à des conduits correspondants d'un autre module, soit disposé côte à côte, soit superposé grâce à des moyens de connexion préformés 25.

Bien entendu, l'un des circuits d'admission 23 devra être connecté à la sortie 26 du module frigorigene 27 tandis que l'un des circuits d'admission 24 devra être connecté à l'entrée 28 dudit module frigorigene 27.

La circulation de l'air à l'intérieur du caisson est assurée grâce à au moins un orifice d'admission 29 réa-

lise dans le circuit d'admission 23 et à au moins un ori¬ fice d'échappement 30 réalisé dans le circuit d'échappement 24.

Le débit d'air circulant à l'intérieur du caisson, et par conséquent la température intérieure de ce caisson sera régulée au moyen d'au moins un registre de ventilation 31 équipant l'un desdits orifices 29, 30 et dont la section de passage est variable en fonction de la température régnant à l'intérieur du caisson.

Un tel registre 31 peut, par exemple, comprendre, comme représenté sur la figure 5, un volet 32 monté rotatif de manière à pouvoir obturer un orifice 30 prévu dans le conduit d'échappement 25, ce volet 32 étant actionné par un bilame 33 réglé de manière à assurer la fermeture de l'orifice 30 quand la température de consigne est atteinte.

Le module frigorigene 27 peut comprendre un groupe frigo¬ rigene 34 de type classique, par exemple à compression, dont l'évaporateur 35 est placé dans une enceinte 36 éventuellement remplie d'un fluide thermiquement conduc¬ teur et présentant une bonne inertie thermique.

A l'intérieur de cette enceinte 36 est disposé un échan- geur air/fluide 37 dont le circuit d'air est connecté, d'une part, au circuit d'échappement 24 des modules et, d'autre part, à une turbine 38 servant à injecter dans le circuit d'admission 23 l'air refroidi au passage dans l'échangeur 37. Bien entendu, le groupe frigorigene 34 est commandé par un thermostat 39 logé dans l'enceinte 36.

On obtient donc ainsi une régulation à deux niveaux, à savoir :

- un premier niveau assuré par le thermostat 39 du groupe frigorigene 34, et

- un deuxième niveau qui est assuré par le registre 30, 32, 33.

Cette solution est plus avantageuse dans le cas où l'on désire réaliser une cave à vin présentant une grande capacité.

Avantageusement, en vue d'obtenir l'isolation thermique requise pour résoudre les problèmes précédemment exposés, les caissons pourront être réalisés par moulage d'une mousse de polyurethane structurée qui présente en outre l'avantage de pouvoir obtenir en surface des conforma¬ tions ou reliefs imitant des matériaux traditionnels et reproduisant éventuellement des éléments de mobilier de différents styles.

Par ailleurs, les caves à vin précédemment décrites pour- ront faire intervenir un caisson d'un premier type des¬ tiné à amener les bouteilles à la température de conser¬ vation, ce caisson, éventuellement de dimensions plus réduites, étant équipé de moyens de réfrigération relati¬ vement puissants, et au moins un caisson d'un second type (stockage) destiné à assurer seulement un maintien des bouteilles à la température de conservation, ce caisson étant doté de moyens de réfrigération moins puissants que le précédent.

Une telle disposition permet notamment de réduire le coût des caissons utilisés pour le stockage.

En outre, les portes des caissons pourront être avantageusement doublées par une porte interne au moins partiellement réalisée en matière transparente, et ce de manière à ce que l'utilisateur puisse voir le contenu du caisson sans provoquer de perturbations thermiques importantes dans ce dernier.

Des moyens de visualisation, par exemple à guide optique, pourront être prévus pour lire les étiquettes des bouteilles, sans avoir à extraire ces dernières hors du caisson.