WO2022029373A1 - Four pour chauffe oenologique de bois - Google Patents

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WO2022029373A1
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heating
wood
chimney
oven
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PCT/FR2021/000089
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Jacques Schneiderwind
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Definitions

  • TITLE Oven for wood oenological heating
  • the present invention relates to an oven for carrying out an oenological heating of portions of wood.
  • oenological wood are essentially obtained from wood of the Quercus genus, such as sessile oak or pedunculate oak. They can be pieces of wood obtained by sawing and generally having dimensions of the order of one or more centimeters, or splinters, often of smaller size, obtained by grinding the wood with a determined grain size. The relatively small dimensions of these portions of wood make it possible to maximize the surface of wood in contact with the drink.
  • oenological heating of the wood. It consists of cooking, carried out according to specific conditions and recipe, to obtain from the wood the compounds allowing the transfer to the drink of the desired organoleptic properties.
  • the various processes or recipes make it possible to obtain portions of wood with different organoleptic properties. We can thus distinguish, for example, the "light” toast, the “medium” toast, the “medium plus” toast and the “strong” toast, which can allow the wood, depending on the case, to deliver vanilla notes. , grilled, smoked, spiced, roasted or empyreumatic.
  • the oenological heating of portions of wood is carried out in ovens powered by gas or electricity. Such ovens indeed allow good control of the heat, to achieve precise heating. However, such ovens consume a very large amount of energy, which leads to a very high cost price for the oenological heating of the wood.
  • the heated wood can, from a certain temperature, release gases, usually called “lean gases” or “pyrolysis gases”, generally comprising carbon monoxide , hydrogen and methane.
  • gases which are designated below, generically, by the term “pyrolysis gas”, can be flammable or explosive.
  • the filling and emptying of the oven are steps which take a long time and which can significantly increase the cycle time, between two successive uses. from the oven. This increase in the cycle time increases the cost price of the oenological heating of wood.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks of the prior art.
  • the object of the invention is to provide an oven making it possible to carry out an oenological heating of portions of wood, and thanks to which the cost price of this oenological heating is greatly reduced compared to the ovens of the prior art.
  • the invention also aims to provide such an oven in which a large quantity of wood can undergo rapid oenological heating, at precisely determined temperatures, to give the wood the desired oenological characteristics.
  • the invention also aims to provide such a furnace for the oenological heating of portions of wood in which the risks of explosion linked to the release of gas by the heated wood are considerably reduced.
  • the invention also aims, according to at least some of its embodiments, to provide such a furnace in which the loading and unloading times of the furnace are limited, in order to control the cycle time between two steps oenological heating.
  • Another object of the invention is to provide such an oven in which the fouling generated by the oenological heating of the wood is controlled and limited, and for which the cleaning operations and maintenance of the furnace are facilitated and the duration of these operations reduced.
  • the oven comprising at least one heating hearth in which combustion takes place, and a heating chamber in which the portions of wood to be heated are placed.
  • the heating hearth comprises a combustion chamber formed by a substantially horizontal pipe portion having an inlet end and an outlet end, and a substantially vertical combustion chimney into which the exit end of the combustion chamber.
  • a burning solid fuel is placed in the combustion chamber, between the inlet end and the outlet end, an oxidizing gas circulates in the combustion chamber, entering the combustion chamber through the inlet end and circulating towards the outlet end, the gases resulting from the combustion carried out in the combustion chamber circulate in the combustion chamber as far as the outlet end, and are introduced, via the outlet end, into the combustion chimney, the dimensions of the heating hearth and the conditions for the circulation of the combustion gas in the combustion chamber being chosen so that the combustion of the gases resulting from the combustion of the solid fuel continues into the combustion chimney.
  • An oven intended for heating portions of wood to give them oenological properties is an industrial oven capable of carrying out precise heating of the wood, and capable to operate safely despite the potentially explosive gas emissions resulting from the heating of the wood.
  • a person skilled in the art thus knows several technical solutions capable of preventing the explosion of these gases resulting from the firing of wood.
  • Such a furnace according to the invention makes it possible to control very precisely the combustion of a solid fuel, such as wood, to achieve a sufficiently precise, homogeneous and reproducible heating to be able to ensure the oenological heating of portions of wood.
  • its hearth preferentially presents the characteristics of hearths known under the name of “rocket stove”.
  • Such hearths known per se, generally comprise a combustion chamber formed by a substantially horizontal pipe portion having an inlet end and an outlet end, and a substantially vertical combustion chimney into which the end of the exit from the combustion chamber.
  • These known hearths can have a plurality of shapes, sizes, or configurations. However, their configuration and their conditions of use are advantageously chosen so that the combustion of the gases resulting from the combustion of the solid fuel continues in the combustion chimney.
  • the dimensions of the heating hearth and the conditions of circulation of the oxidizing gas in the combustion chamber can be important to ensure that the hearth actually operates as a "rocket stove", with combustion of the gas in the combustion chimney.
  • the dimensions of the heating hearth may in particular comprise the respective proportions of its various components.
  • the conditions for the circulation of the combustion gas in the combustion chamber may in particular comprise the dimensions of the inlet and/or outlet ends, or the presence of a means of accelerating the circulation of the gas, such as a fan, at the level from the inlet end. [021] Even if it is not possible to exhaustively define the conditions for a fireplace to have such operation, the person skilled in the art can easily, on the basis of successive tests and adjustments, ensure that a fireplace has an operation involving combustion of the gases in the combustion chimney.
  • combustion chimney it is important that the hearth be specially configured so as not to be damaged by the combustion of the gases in the combustion chimney.
  • This combustion chimney must thus be capable of withstanding the very high heat of combustion.
  • a combustion chimney thus differs from the evacuation chimneys of conventional fireplaces, which are only intended to evacuate the gases resulting from combustion and which are generally not capable of withstanding the heat of combustion. inside the chimney.
  • the necessary adaptations of the combustion chimney do not in themselves present any difficulty for those skilled in the art.
  • the oven is designed so that the heated portions of wood are kept isolated from the fumes coming from the hearth or hearths.
  • Such a configuration makes it possible to comply with health standards which prohibit oenological wood from coming into contact with combustion residues which may be toxic.
  • the combustion chimney has a cylindrical shape with a circular cross section.
  • the combustion chimney has a shape of polygonal section, having at least six faces.
  • This shape which may be easier to obtain than a shape with a circular cross-section, also allows the circulation of the gases in a vortex in the combustion chimney. It also increases the turbulent character of the flow of gases in the combustion chimney, which makes it possible to complete the combustion of these gases.
  • the outlet end of the combustion chamber is formed by an injection nozzle, introducing the gases into the combustion chimney eccentrically with respect to the axis of the combustion chimney, in a direction substantially tangential to the wall of the combustion chimney.
  • This injection nozzle makes it possible to initiate, or contribute to initiating, a vortex circulation of the gases in the combustion chimney.
  • the furnace comprises means for supplying combustion gas into the combustion chimney.
  • This supply of oxidizer can for example be constituted by an air inlet hatch, or by an air injection pipe, which can open out into a lower zone of the combustion chimney or into the nozzle injection.
  • This air called “secondary air”, promotes complete combustion of the gases.
  • the solid fuel is formed at least in part from wood.
  • the oxidizer is atmospheric oxygen.
  • the furnace comprises a distributor capable of distributing the gases coming from the combustion chimney in a heat exchange zone along the internal wall of the heating enclosure.
  • the distributor can advantageously be a finned distributor.
  • the heat exchange zone can advantageously be formed between two walls, one of the walls forming the internal wall of the heating enclosure.
  • this internal wall of the heating enclosure can be constituted by several independent panels, attached to the heating enclosure in a removable manner.
  • the heating enclosure defines a substantially cylindrical internal chamber.
  • the oven comprises a substantially cylindrical drum capable of receiving the portions of wood to be heated and capable of being introduced into the heating enclosure, and particularly into the internal chamber, and it comprises drive means in rotation of this drum around its axis, in the heating enclosure.
  • Such a drum makes it possible to ensure mixing of the portions of wood in the heating chamber of the oven, and thus to promote the homogeneous heating of the portions of wood.
  • the oven comprises a drum capable of receiving the portions of wood to be heated and capable of being introduced into the heating enclosure
  • this drum is movable between a position in which it is introduced into the heating enclosure and a position in which it is taken out of the heating enclosure.
  • the drum can thus facilitate the rapid introduction of portions of wood into the heating enclosure, or their rapid removal from the heating enclosure.
  • the peripheral walls of the drum are perforated by perforations covering at least 10% of the surface of the peripheral walls.
  • peripheral walls of the drum are perforated, can advantageously be implemented for an oenological oven, independently of the mode of heating used in this oven. They could therefore be advantageously implemented in a furnace having heating hearths of a different type, for example gas heating hearths, or even a heating mode not implementing hearths, for example electric heating. [046] These perforated walls facilitate the entry of heat into the drum, and allow the evacuation of wood debris and gases emitted by the heated wood.
  • each of these perforations has a maximum width of between 2 mm and 5 mm.
  • the heating enclosure comprises an evacuation slot, at its lower end, capable of collecting and evacuating the solid particles flowing out of the drum through the perforations and falling into the heating enclosure.
  • the heating enclosure comprises a high opening, at its upper end, able to evacuate the gases emitted by the heated wood contained in the heating enclosure.
  • the heating enclosure comprises a high opening at its upper end, capable of evacuating the gases emitted by the heated wood contained in the heating enclosure, can advantageously be implemented for an oenological oven, regardless of the heating mode used in this oven. It could therefore be advantageously implemented in a furnace having heating hearths of a different type, for example gas heating hearths, or even a heating mode not implementing hearths, for example electric heating.
  • this high opening is connected to at least one pipe with a section less than l/15th of its length, able to conduct the gases towards the flares.
  • a pipe having such proportions is known to avoid any flashback.
  • the combustion of the gases in the flare therefore does not risk causing an explosion of the gases in the heating enclosure.
  • the furnace comprises means for injecting an inert gas into the heating enclosure.
  • the combustion chamber and the combustion chimney of each of the heating sources are thermally insulated.
  • the oven comprises a supporting structure, from which are suspended the heating enclosure and each of the heating sources. [058] These various elements can thus expand freely, without their expansion causing mechanical stresses on the other elements.
  • the heating enclosure consists of several portions, which are linked to each other by deformable components, the portions each being suspended from the supporting structure.
  • the various portions forming the heating enclosure can expand freely, without their expansion causing mechanical stresses on the other portions.
  • This characteristic according to which the different portions of the oven, or even the different portions of the heating enclosure, are suspended from a support structure independently of each other can advantageously be implemented for an oenological oven, independently of the mode of heating implemented in this oven. It could therefore be advantageously implemented in a furnace having heating hearths of a different type, for example gas heating hearths, or even a heating mode not implementing hearths, for example electric heating.
  • the drum when introduced into the heating enclosure, is not carried by the heating enclosure.
  • the heating enclosure thus does not have to undergo deformations or mechanical stresses related to the weight of the drum and its load.
  • the internal wall of the heating enclosure is formed by removable plates.
  • This feature facilitates maintenance and cleaning of the heating enclosure.
  • the plates are preferably hung on hooks provided in the heating enclosure, so that their dismantling is particularly easy.
  • these plates are advantageously independent of each other, and not fixed to each other.
  • Figure 1 is a representation in perspective of an oven according to one embodiment of the invention, the oven being open and the drum being taken out of the oven.
  • Figure 2 is a sectional view of the oven of Figure 1, along a plane transverse to the axis of rotation of the drum.
  • Figure 3 is a detail view of a heating element of the oven of Figure 1, shown in section along a horizontal plane.
  • the figures represent a furnace according to one embodiment of the invention, intended to carry out an oenological heating of portions of wood.
  • This oven comprises a support structure 1, which carries a substantially cylindrical heating enclosure 2, two heating hearths 301 and 302 for heating the heating enclosure 2, and a drum 4, intended to contain the portions of wood to be heated, and to be introduced into the heating enclosure 2 to carry out the oenological heating of this wood.
  • the two heating chambers 301 and 302 each make it possible to heat a half-perimeter of the heating enclosure 2, over a length extending from the bottom of the heating enclosure 2 to its door 25. It is at note that, in other embodiments, it is also possible for the heating enclosure 2 to have a greater length. In this case, it is possible for the length of this heating enclosure 2 to be broken down into several segments, each of these segments being heated by two heating sources similar to those shown in FIG. 1. Each of these segments can then have the same configuration as the segment of length going from the bottom of the heating enclosure 2 to its door 25, in the embodiment of FIGS. 1 and 2. The oven having such a larger heating enclosure 2 can thus be heated by four, six or even eight heating zones, which can be substantially identical. In this case, the drum 4 advantageously has larger dimensions, corresponding to the internal dimensions of the heating enclosure 2.
  • Figure 3 is a detail view, cut along a plane transverse to the axis of the furnace, of one of the heating sources 301 of a furnace according to one embodiment of the invention.
  • the other heating element 302 identical or almost identical to the heating element 301, will not be described in detail.
  • This heating hearth 301 is supplied by a fuel tank comprising a hopper 31 in which an endless screw 311, driven by a motor 312, can push the contents of the hopper 31 towards an inclined fuel supply pipe. 313.
  • the fuel contained in the hopper 31 consists of biomass formed by wood particles. Such wood particles can come from the grinding of sawing waste, sapwood, or branches. Such material is extremely abundant, and generally untapped, in woodworking shops, especially in oenological wood production workshops. The cost price of such a fuel is therefore almost nil for manufacturers in the wood sector.
  • the fuel supply line 313 pours fuel into a vertical supply well 314, at the lower end of which the combustion chamber 32 extends.
  • the combustion chamber 32 is formed by a pipe, here of rectangular section, extending substantially horizontally. Air, called primary air, is injected into this combustion chamber 32 by a fan 321, at one of the ends of this pipe, also called the inlet end 325 of the combustion chamber 32.
  • this primary air is previously conditioned to present a controlled and constant temperature and flow rate.
  • this primary air can be reheated in a heat exchanger, then possibly mixed with air at ambient temperature according to adjustable proportions, before being injected into the combustion chamber 32 by the input end 325.
  • a grid forming a basket 322 receives the pieces of fuel from the supply well 314.
  • combustion is initiated in this basket 322.
  • the fuel falling into this basket 322 therefore feeds the combustion, which is maintained by the supply of primary air coming from the inlet end 325.
  • the grid bottom of the basket 322 allows the ashes generated by this combustion to fall into a removable ash drawer 323 located below the combustion chamber 32.
  • the flames generated by the combustion as well as the combustion gases are pushed by the primary air flow from the fan 321 to the second end, or outlet end 326, of the horizontal duct forming the combustion chamber 32.
  • the flames and the combustion gases penetrating the combustion chimney 33 move upwards from this combustion chimney 33.
  • This movement preferably takes place according to a vortex movement, also called a vortex.
  • the combustion chimney 33 advantageously has a shape cylinder with a circular section, or, failing that, a polygonal section with at least six sides.
  • This vortex is advantageously initiated by the shape of the injection nozzle 331.
  • the latter is preferably placed so as to inject the flames and the combustion gases eccentrically into the combustion chimney 33 , in a direction substantially tangential to the wall of the combustion chimney 33.
  • this injection nozzle 331 preferably has an elongated shape in the vertical direction, at the level where it opens into the combustion chimney 33. This shape elongated facilitates the injection of flames and combustion gases off-center, in a direction substantially tangential to the wall of the combustion chimney 33.
  • this injection nozzle 331 and in particular its section at the level where it opens into the chimney 33, it can also cause an acceleration of the speed of the combustion gases, at the time of this injection.
  • an additional air supply also called secondary air
  • this secondary air can advantageously be conditioned before it is injected into the combustion chimney 33, so that its temperature and/or its flow rate are controlled. Furthermore, it can be driven by a suitable fan.
  • This secondary air mixing with the combustion gases, forms an oxidizer which allows them to be consumed more completely, by increasing their temperature. It should be noted that it may be advantageous for this secondary air inlet into the combustion chimney 33 to take place in a direction making it possible to initiate or maintain the swirling movement, or vortex, in this combustion chimney 33.
  • the combustion chamber 32 and the combustion chimney 33 are advantageously thermally insulated.
  • refractory plates 39 are placed below the combustion chambers 32. These refractory plates 39 are advantageously held above the ground, so as to form an air gap between the ground and the refractory plates 39. This air gap breaks any thermal bridge that may appear between the heating sources 301 and 302 and the ground.
  • insulating refractory wool surrounds the combustion chambers and the chimneys of the heating hearths 301 and 302 so as to insulate them thermally to prevent the dissipation of the heat which they generate.
  • the heating sources 301 and 302 are advantageously suspended from the structure 1. This suspension keeps the refractory plates 39 above the ground. Moreover, it makes it possible to let the heating sources 301 and 302 expand freely, under the effect of the heat, without causing mechanical stresses in the oven.
  • the gases resulting from the combustion pass through a finned distributor 34, which guides these hot gases into a side pipe 29, forming a heat exchange zone, s extending along a half-perimeter of a portion of the heating enclosure 2.
  • This side pipe 29 has a small thickness, less than 80 mm, between its two main walls. On the other hand, it has a large width, greater than 70 cm, so as to cover a large portion of the length of the heating enclosure 2.
  • this lateral pipe 29 is between the internal wall 21 of the heating enclosure 2, which separates the pipe from the substantially cylindrical internal chamber forming the interior of the heating enclosure 2, and a wall intermediate 22, close to the internal wall 21.
  • the heating enclosure 2 also comprises an external wall 23, or external fairing.
  • the space between the intermediate wall 22 and the outer wall 23 is advantageously filled with a thermally insulating material, such as loose vermiculite.
  • fins 24 make it possible both to lengthen the flow path of the gases coming from the combustion chimney 33 and to distribute these gases well along the internal wall 21, so that they heat this internal wall 21 as uniformly as possible.
  • These fins 24 are fixed, for example by welding, to the panels forming the internal wall 21, and can be arranged in a chicane or in ears. They also make it possible to maximize the contact surfaces, and therefore the heat exchange surfaces, between the gases coming from the chimney 33 and the heating enclosure 2, to ensure good heat transfer from the gases to the internal wall 21 of this heating enclosure 2.
  • the gases coming from one of the chimneys 33 of one of the heating hearths 301 or 302 therefore make it possible to heat a lateral portion of the internal wall 21, extending along a half-perimeter of the heating enclosure 2.
  • the gases coming from the side pipe 29 are collected by a collector tube 28 allowing them to be evacuated .
  • the inner wall 21 of the heating enclosure 2 consists of a plurality of panels independent of each other and attached to the intermediate wall 22. Each of these panels preferably covers only a portion of the perimeter of the inner wall 21 corresponding to approximately 1/8 of this perimeter.
  • the internal wall 21 is formed of 8 panels adjacent to each other. Most of these panels have a curved shape enabling them to give the internal chamber of the heating enclosure 2 a quasi-cylindrical shape.
  • the lowest panels of the internal wall 21 are constituted by substantially planar sliding plates 211, giving the lower part of the internal chamber of the heating enclosure 2 a funnel shape.
  • the panels forming the inner wall 21 are preferably not in direct contact with each other. However, refractory joints placed at the junction of two adjacent panels make it possible to avoid any passage of gas between two neighboring panels. Due to this absence of direct contact between the panels, the expansion or retraction of these panels, under the effect of heat, does not cause deformation or mechanical tension of the internal wall 21.
  • a series of eight panels forming the perimeter of the internal wall 21 can advantageously be associated with each set of two heating hearths heating a section of the heating chamber 2.
  • these panels can easily be unhooked, independently of each other, and removed from the oven with the fins 24 welded thereto. They can then be cleaned easily, for example using a high-pressure water cleaner or by sandblasting. Maintenance and cleaning of this oven can therefore be carried out easily.
  • a drum 4 The portions of wood intended to undergo oenological heating are contained in a drum 4.
  • This drum 4 can, as shown in Figure 1, be removed from the heating enclosure 2.
  • This drum 4 has the general shape of a cylinder segment.
  • a shaft 41 linked to this drum 4 is carried, via a bearing or a bearing, by a support structure 42, which is itself slidably mounted on rails 5.
  • the support structure 42 and the shaft 41 are dimensioned so as to support, cantilevered, the weight of the drum 4 filled with its load of portions of wood.
  • the support structure 42 is also equipped with a motor 421 able to drive the shaft 41 in rotation, to cause the drum 4 to rotate around its shaft.
  • the sliding of the support structure 42 on the rails 5 makes it possible to drive the drum 4 in translation, between its position represented by FIG. 1, in which the drum is outside the heating enclosure 2, and a position in which the drum 4 is inserted into the heating enclosure 2.
  • doors 25 of this heating enclosure 2 can be closed. These doors 25 however include an opening allowing the passage of the axis 41, connecting the drum 4 to the support structure 42.
  • the drum 4 At its end opposite that which is connected to the support structure 42, the drum 4 has a centering pin 43, formed by the free end of the shaft 41.
  • This centering pin 43 is provided to s insert into a corresponding centering and support hole located close to the bottom of the heating enclosure 2.
  • this centering and support hole is not secured to the bottom of the enclosure 2, but is formed in a support secured to the support structure 1.
  • the heating enclosure 2 does not itself support the weight of the drum 4 and its contents.
  • the drum 4 When it is inserted into the heating enclosure 2, the drum 4 continues to be carried and driven in rotation by the support structure 42 to ensure mixing of the portions of wood that it contains, and guarantee a good distribution from the heat of the oven on these portions of wood. Obstacles, fixed inside the drum 4 can make it possible to optimize the mixing of the portions of wood, during the rotation of the drum 4.
  • the filling of the drum 4, with portions of wood intended to undergo an oenological heating can be carried out by gravity, by pouring into this drum 4 the wood from a hopper located above the drum 4, by the hatches provided on its periphery.
  • the drum 4 has walls perforated by multiple perforations, distributed at least over the peripheral walls of the drum 4.
  • the surface occupied by these perforations represents at least 10% of the surface of these peripheral walls of the drum 4.
  • These perforations make it possible to facilitate the penetration of heat into the drum 4, to easily evacuate the gases from the drum 4 generated by the heating of the wood it contains, and to facilitate the evacuation by gravity of fine particles of wood which may form in the drum 4.
  • Each of these perforations may have a diameter greater than 2 mm, and preferably between 3 and 5 mm, to allow the evacuation of smaller wood particles.
  • gases can be evacuated from the heating enclosure 2 through a high opening 27 located at the upper end thereof, between the collector tubes 28.
  • the gases produced consist mainly of water vapour.
  • a hatch can be opened to allow the easy escape of these gases.
  • the oven preferably comprises means for injecting an inert gas, for example nitrogen, into the heating enclosure 2 and the drum 4, to saturate the atmosphere with inert gas. inside the heating enclosure 2 and the drum 4 just before the opening of the doors 25 of the heating enclosure 2 allowing the exit of the drum 4.
  • an inert gas for example nitrogen
  • This nitrogen saturation has the effect of lowering the gas concentration pyrolysis in the air contained in enclosure 2, which makes it possible to bring this concentration below the lower explosive limit, and thus to eliminate any risk of explosion or fire when the doors are opened 25.
  • the perforations provided in the wall of the drum 4 also allow the flow, by gravity, of particles and wood dust contained in the heated wood, or generated by the friction of the portions of wood between them or with the drum 4
  • These particles can advantageously flow by gravity out of the drum 4, along the sliding plates 211 forming the lower portions of the internal walls 21.
  • the sliding plates 211 are advantageously animated with a beating motion. To ensure this flapping movement, part of the sliding plates 211 can rest on cams driven in rotation.
  • These sliding plates 211 of the inner wall 21 are shaped like a funnel, so as to guide these particles towards an evacuation slot 210.
  • a channel in which a trickle of water flows, collects, cools and entrains the particles resulting from the heating. To accentuate the cooling, this channel can also be cooled by a closed loop water circuit.
  • the heating enclosure 2 and the heating hearths 301 and 302 are suspended on the supporting structure 1, formed by an assembly of metal beams resting on the ground.
  • the heating enclosure 2 comprises different portions constituting the heating enclosure 2 are suspended from the supporting structure 1, or carried by this supporting structure 1, independently of each other, such that the expansion of one of the portions does not does not lead to mechanical stress in the other portions.
  • the door 25 can be carried by the support structure 1 independently of the other elements of the heating enclosure 2.
  • each of these segments can be suspended from the support structure 1 independently of the other segments.
  • the drum 4 when it is inserted into the heating enclosure 2, is not carried by the heating enclosure 2, and is on the contrary carried directly by the supporting structure 1 and by its support structure 42. Thus, the weight of this drum 4 and its contents does not cause any mechanical stress on the heating enclosure 2.

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Abstract

La présente invention concerne un four destine au chauffage de portions de bois pour leur conférer des propriétés œnologiques, le four comprenant au moins un foyer de chauffage (301, 302) dans lequel est réalisée une combustion, et une enceinte de chauffage (2) dans laquelle sont placées les portions de bois à chauffer. Selon I'invention, le foyer de chauffage (301, 302) comprend une chambre de combustion dans laquelle est place un combustible solide et dans laquelle circule un gaz comburant, pénétrant par une première extrémité ou extrémité d'entrée de cette chambre de combustion, les gaz issus de la combustion réalisée dans cette chambre de combustion étant introduits dans une cheminée de combustion (33) sensiblement verticale, la combustion des gaz issus de la combustion du combustible solide se poursuivant dans la cheminée de combustion (33).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Four pour chauffe œnologique de bois
Domaine de l'invention
[001] La présente invention concerne un four permettant de réaliser une chauffe œnologique de portions de bois.
Art antérieur
[002] De façon traditionnelle, le vin et les alcools étaient conservés dans des barriques en bois, dont la paroi intérieure était chauffée par bousinage. Le contact avec le bois de la barrique donnait au vin ou à l'alcool des apports organoleptiques complexes particulièrement appréciés. [003] Le vin et les alcools sont aujourd'hui, de plus en plus, élevés et vieillis dans des cuves réalisées dans un matériau, tel que de l'acier inoxydable, ne transférant aucun goût au vin ou à l'alcool. Pour continuer à donner au vin, à l'alcool, ou plus généralement aux boissons, les apports organoleptiques complexes qui étaient auparavant transférés par le bois des barriques, il est courant de placer dans ces cuves des portions de bois ayant subi un chauffage similaire au bousinage de l'intérieur des barriques.
[004] Ces portions de bois, appelés bois œnologiques, sont essentiellement obtenues à partir de bois de genre Quercus, tels que le chêne sessile ou le chêne pédonculé. Elles peuvent être des morceaux de bois obtenus par sciage et présentant généralement des dimensions de l'ordre d'un ou de plusieurs centimètres, ou des éclats, souvent de plus petite taille, obtenus par un broyage du bois avec une granulométrie déterminée. Les dimensions relativement faibles de ces portions de bois permettent de maximiser la surface de bois en contact avec la boisson.
[005] L'opération de chauffage de ces portions de bois est dénommée, dans la présente demande de brevet, une « chauffe œnologique » du bois. Elle consiste en une cuisson, réalisée selon des conditions et une recette précises, pour obtenir du bois les composés permettant le transfert à la boisson des propriétés organoleptiques souhaitées. Les procédés ou recettes variés permettent d'obtenir des portions de bois ayant des propriétés organoleptiques différentes. On peut ainsi distinguer, à titre d'exemple, la chauffe « légère », la chauffe « moyenne », la chauffe « moyenne plus » et la chauffe « forte », pouvant permettre au bois, selon les cas, de délivrer des notes vanillées, grillées, fumées, épicées, torréfiées ou empyreumatiques. [006] De façon habituelle, la chauffe œnologique de portions de bois est réalisée dans des fours alimentés par du gaz ou de l'électricité. De tels fours permettent en effet un bon contrôle de la chaleur, pour réaliser une chauffe précise. De tels fours consomment cependant une très grande quantité d'énergie, ce qui entraîne un coût de revient très important de la chauffe œnologique du bois.
[007] Par ailleurs, lors de la chauffe œnologique du bois, le bois chauffé peut, à partir d'une certaine température, dégager des gaz, usuellement dénommés « gaz pauvres » ou « gaz de pyrolyse », comprenant généralement du monoxyde de carbone, de l'hydrogène et du méthane. Ces gaz, qui sont désignés par la suite, de façon générique, par le terme « gaz de pyrolyse », peuvent être inflammables ou explosifs. Lors de l'ouverture du four, après une étape de chauffe œnologique, le gaz contenu dans le four étant mis au contact de l'air extérieur riche en oxygène peut s'enflammer et causer une explosion. Il est donc nécessaire de prendre des précautions particulières pour éviter de tels risques.
[008] Par ailleurs, dans certains modèles de fours destinés à la chauffe œnologique du bois, le remplissage et le vidage du four sont des étapes qui prennent un temps important et qui peuvent augmenter de façon sensible le temps de cycle, entre deux utilisations successives du four. Cette augmentation du temps de cycle augmente le coût de revient de la chauffe œnologique du bois.
[009] Enfin, la chauffe œnologique du bois entraîne la production de résidus tels que des fragments ou des poussières de bois, qui peuvent subir une carbonisation lors de la chauffe et peuvent se transformer en suie. De tels résidus et de telles suies génèrent un encrassement important du four, qui doit régulièrement être refroidi pour subir des opérations de nettoyage et de ramonage.
[010] De telles opérations de nettoyage et de ramonage représentent des astreintes régulières coûteuses pour l'exploitant du four, mais sont nécessaires pour garder les performances thermiques du four et pour garantir la répétabilité des chauffes. Il est cependant préférable que les arrêts du four pour de telles opérations soient aussi espacés et aussi brefs que possible.
Objectifs de l'invention
[011] La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
[012] En particulier, l'invention a pour objectif de fournir un four permettant de réaliser une chauffe œnologique de portions de bois, et grâce auquel le coût de revient de cette chauffe œnologique est fortement réduit par rapport aux fours de l'art antérieur. [013] L'invention a également pour objectif de fournir un tel four dans lequel une grande quantité de bois peut subir une chauffe œnologique rapide, à des température déterminées précisément, pour conférer au bois les caractéristiques œnologiques recherchées.
[014] Dans au moins certains de ses modes de réalisation, l'invention a également pour objectif de fournir un tel four de chauffe œnologique de portions de bois dans lequel les risques d'explosion liée au dégagement de gaz par les bois chauffés sont considérablement réduits.
[015] L'invention a également pour objectif, selon au moins certains de ses modes de réalisation, de fournir un tel four dans lequel les temps de chargement et de déchargement du four sont limités, afin de contrôler le temps de cycle entre deux étapes de chauffe œnologique. [016] L'invention a encore pour objectif, selon au moins certains de ses modes de réalisation, de fournir un tel four dans lequel l'encrassement généré par la chauffe œnologique du bois est contrôlé et limité, et pour lequel les opérations de nettoyage et de maintenance du four sont facilitées et la durée de ces opérations réduite.
Exposé de l'invention
[017] Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un four, destiné au chauffage de portions de bois pour leur conférer des propriétés œnologiques, le four comprenant au moins un foyer de chauffage dans lequel est réalisée une combustion, et une enceinte de chauffage dans laquelle sont placées les portions de bois à chauffer. Selon l'invention, dans ce four, le foyer de chauffage comprend une chambre de combustion formée par une portion de conduite sensiblement horizontale présentant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, et une cheminée de combustion sensiblement verticale dans laquelle débouche l'extrémité de sortie de la chambre de combustion. Selon l'invention, lors de l'utilisation du four, un combustible solide en combustion est placé dans la chambre de combustion, entre l'extrémité d'entrée et l'extrémité de sortie, un gaz comburant circule dans la chambre de combustion, pénétrant dans la chambre de combustion par l'extrémité d'entrée et circulant vers l'extrémité de sortie, les gaz issus de la combustion réalisée dans la chambre de combustion circulent dans la chambre de combustion jusqu'à l'extrémité de sortie, et sont introduits, par l'extrémité de sortie, dans la cheminée de combustion, les dimensions du foyer de chauffage et les conditions de circulation du gaz comburant dans la chambre de combustion étant choisies pour que la combustion des gaz issus de la combustion du combustible solide se poursuive dans la cheminée de combustion.
[018] Un four destiné au chauffage de portions de bois pour leur conférer des propriétés œnologiques est un four industriel capable de réaliser une chauffe précise du bois, et capable de fonctionner en sécurité malgré les émissions de gaz, potentiellement explosifs, qui résultent du chauffage du bois. L'homme du métier connaît ainsi plusieurs solutions techniques aptes à empêcher l'explosion de ces gaz issus de la cuisson du bois.
[019] Un tel four selon l'invention permet de contrôler de façon très précise la combustion d'un combustible solide, tel que du bois, pour réaliser une chauffe suffisamment précise, homogène et reproductible pour pouvoir assurer le chauffage œnologique de portions de bois. Pour cela, son foyer présente préférentiellement les caractéristiques des foyers connus sous le nom de « rocket stove ». De tels foyers, connus en eux-mêmes, comprennent généralement une chambre de combustion formée par une portion de conduite sensiblement horizontale présentant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, et une cheminée de combustion sensiblement verticale dans laquelle débouche l'extrémité de sortie de la chambre de combustion. Ces foyers connus peuvent avoir une pluralité de formes, de dimensions, ou de configurations. Cependant, leur configuration et leurs conditions d'utilisation sont avantageusement choisies pour que la combustion des gaz issus de la combustion du combustible solide se poursuive dans la cheminée de combustion.
[020] En particulier, les dimensions du foyer de chauffage et les conditions de circulation du gaz comburant dans la chambre de combustion peuvent avoir de l'importance pour assurer que le foyer ait bien un fonctionnement de « rocket stove », avec une combustion des gaz dans la cheminée de combustion. Les dimensions du foyer de chauffage peuvent notamment comprendre les proportions respectives de ses différents composants. Les conditions de circulation du gaz comburant dans la chambre de combustion peuvent notamment comprendre les dimensions des extrémités d'entrée et/ou de sortie, ou la présence d'un moyen d'accélération de la circulation du gaz, comme un ventilateur, au niveau de l'extrémité d'entrée. [021] Même s'il n'est pas possible de définir de façon exhaustive les conditions pour qu'un foyer ait un tel fonctionnement, l'homme du métier pourra facilement, sur la base d'essais et de réglages successifs, s'assurer qu'un foyer ait un fonctionnement impliquant une combustion des gaz dans la cheminée de combustion.
[022] Pour la mise en œuvre de l'invention, il est important que le foyer soit spécialement configuré pour ne pas être endommagé par la combustion des gaz dans la cheminée de combustion. Cette cheminée de combustion doit ainsi être capable de supporter la chaleur très importante de la combustion. Une cheminée de combustion diffère ainsi des cheminées d'évacuation des foyers classiques, qui ne sont destinées qu'à évacuer les gaz issus d'une combustion et qui ne sont généralement pas capables de supporter la chaleur d'une combustion interne à la cheminée. Les adaptations nécessaires de la cheminée de combustion ne présentent en elles-mêmes aucune difficulté pour l'homme du métier.
[023] L'utilisation du bois comme combustible pour chauffer un four destiné au chauffage de portions de bois pour leur conférer des propriétés œnologiques permet de réduire fortement le coût de ce chauffage.
[024] Selon un mode de réalisation préférentiel, le four est conçu de telle sorte que les portions de bois chauffées soient maintenues isolées des fumées provenant du foyer ou des foyers. Une telle configuration permet de se conformer aux normes sanitaires qui interdisent que le bois œnologique soit mis en contact avec des résidus de combustion pouvant être toxiques.
[025] Selon un mode de réalisation avantageux, la cheminée de combustion présente une forme cylindrique de section transversale circulaire.
[026] Une telle forme permet avantageusement la circulation en vortex des gaz dans la cheminée de combustion.
[027] Selon un autre mode de réalisation avantageux, la cheminée de combustion présente une forme de section polygonale, présentant au moins six faces.
[028] Cette forme, qui peut être plus facile à obtenir qu'une forme de section transversale circulaire, permet également la circulation en vortex des gaz dans la cheminée de combustion. Elle augmente par ailleurs le caractère turbulent de l'écoulement des gaz dans la cheminée de combustion, ce qui permet de compléter la combustion de ces gaz.
[029] De préférence, l'extrémité de sortie de la chambre de combustion est formée par un embout d'injection, introduisant les gaz dans la cheminée de combustion de façon excentrée par rapport à l'axe de la cheminée de combustion, dans une direction sensiblement tangentielle à la paroi de la cheminée de combustion.
[030] Cet embout d'injection permet d'amorcer, ou de contribuer à amorcer, une circulation en vortex des gaz dans la cheminée de combustion.
[031] Avantageusement, le four comporte des moyens d'apport de gaz comburant dans la cheminée de combustion.
[032] Cet apport de comburant peut par exemple être constitué par une trappe d'entrée d'air, ou par une conduite d'injection d'air, qui peut déboucher dans une zone inférieure de la cheminée de combustion ou dans l'embout d'injection. Cet air, dit « air secondaire », permet de favoriser une combustion complète des gaz.
[033] Avantageusement, le combustible solide est formé au moins en partie de bois.
[034] De préférence, le comburant est l'oxygène de l'air. [035] Selon un mode de réalisation avantageux, le four comprend un répartiteur à apte à répartir les gaz provenant de la cheminée de combustion dans une zone d'échanges thermiques longeant la paroi interne de l'enceinte de chauffage.
[036] Le répartiteur peut avantageusement être un répartiteur à ailettes. La zone d'échanges thermiques peut avantageusement être formée entre deux parois, l'une des parois formant la paroi interne de l'enceinte de chauffage.
[037] Avantageusement, cette paroi interne de l'enceinte de chauffage peut être constituée par plusieurs panneaux indépendants, accrochés à l'enceinte de chauffage de façon amovible.
[038] Selon un mode de réalisation avantageux, l'enceinte de chauffage définit une chambre interne sensiblement cylindrique.
[039] De préférence, le four comprend un tambour sensiblement cylindrique apte à recevoir les portions de bois à chauffer et apte à être introduit dans l'enceinte de chauffage, et particulièrement dans la chambre interne, et il comprend des moyens d'entraînement en rotation de ce tambour autour de son axe, dans l'enceinte de chauffage.
[040] Un tel tambour permet d'assurer un brassage des portions de bois dans l'enceinte de chauffage du four, et de favoriser ainsi le chauffage homogène des portions de bois.
[041] Il est à noter que cette caractéristique selon laquelle le four comprend un tambour apte à recevoir les portions de bois à chauffer et apte à être introduit dans l'enceinte de chauffage peut être mise en œuvre avantageusement indépendamment de la constitution des foyers chauffant le four, et même indépendamment du mode de chauffage du four. Elle pourrait ainsi, par exemple, être mise en œuvre avantageusement dans un four chauffé au gaz ou à l'électricité. [042] Avantageusement, ce tambour est mobile entre une position dans laquelle il est introduit dans l'enceinte de chauffage et une position dans laquelle il est sorti hors de l'enceinte de chauffage.
[043] Le tambour peut ainsi faciliter l'introduction rapide des portions de bois dans l'enceinte de chauffage, ou leur retrait rapide de l'enceinte de chauffage.
[044] Préférentiellement, les parois périphériques du tambour sont ajourées par des perforations couvrant au moins 10 % de la surface des parois périphériques.
[045] Cette caractéristique, selon laquelle les parois périphériques du tambour sont ajourées, peut avantageusement être mise en œuvre pour un four œnologique, indépendamment du mode de chauffage mis en œuvre dans ce four. Elles pourraient donc être mises en œuvre avantageusement dans un four présentant des foyers de chauffage d'un type différent, par exemple des foyers de chauffage à gaz, voire un mode de chauffage ne mettant pas en œuvre de foyer, par exemple un chauffage électrique. [046] Ces parois ajourées permettent de faciliter l'entrée de la chaleur dans le tambour, et permettent l'évacuation des débris de bois et des gaz émis par le bois chauffé.
[047] De préférence, chacune de ces perforations présente une largeur maximale comprise entre 2 mm et 5 mm.
[048] Avantageusement, l'enceinte de chauffage comprend une fente d'évacuation, à son extrémité inférieure, apte à recueillir et évacuer les particules solides s'écoulant hors du tambour par les perforations et tombant dans l'enceinte de chauffage.
[049] Avantageusement, l'enceinte de chauffage comprend une ouverture haute, à son extrémité supérieure, apte à évacuer les gaz émis par le bois chauffé contenus dans l'enceinte de chauffage.
[050] Cette caractéristique selon laquelle l'enceinte de chauffage comprend une ouverture haute à son extrémité supérieure, apte à évacuer les gaz émis par le bois chauffé contenus dans l'enceinte de chauffage, peut avantageusement être mise en œuvre pour un four œnologique, indépendamment du mode de chauffage mis en œuvre dans ce four. Elle pourrait donc être mise en œuvre avantageusement dans un four présentant des foyers de chauffage d'un type différent, par exemple des foyers de chauffage à gaz, voire un mode de chauffage ne mettant pas en œuvre de foyer, par exemple un chauffage électrique.
[051] De préférence, cette ouverture haute est connectée à au moins une conduite de section inférieure à l/15eme de sa longueur, apte à conduire les gaz vers des torchères.
[052] Une conduite ayant de telles proportions est connue pour éviter tout retour de flamme. La combustion des gaz dans la torchère ne risque donc pas de provoquer d'explosion des gaz dans l'enceinte de chauffage.
[053] Préférentiellement, le four comprend des moyens d'injection d'un gaz inerte dans l'enceinte de chauffage.
[054] Une telle injection permet de limiter considérablement le risque d'explosion au moment de l'ouverture du four.
[055] De préférence, la chambre de combustion et la cheminée de combustion de chacun des foyers de chauffage sont isolées thermiquement.
[056] Cette caractéristique usuellement mise en œuvre dans les fours de type « rocket stove » permet une augmentation importante de la température dans la cheminée de combustion, qui favorise une combustion plus complète des gaz.
[057] Selon un mode de réalisation avantageux, le four comprend une structure porteuse, à laquelle sont suspendus l'enceinte de chauffage et chacun des foyers de chauffage. [058] Ces différents éléments peuvent ainsi se dilater librement, sans que leur dilatation entraine des contraintes mécaniques sur les autres éléments.
[059] Avantageusement, l'enceinte de chauffage est constituée de plusieurs portions, qui sont liées les unes aux autres par des composants déformables, les portions étant chacune suspendue à la structure porteuse.
[060] Ainsi, les différentes portions formant l'enceinte de chauffage peuvent se dilater librement, sans que leur dilatation entraîne des contraintes mécaniques sur les autres portions. [061] Cette caractéristique selon laquelle les différentes portions du four, voire les différentes portions de l'enceinte de chauffage, sont suspendues à une structure porteuse indépendamment les unes des autres peut avantageusement être mise en œuvre pour un four œnologique, indépendamment du mode de chauffage mis en œuvre dans ce four. Elle pourrait donc être mise en œuvre avantageusement dans un four présentant des foyers de chauffage d'un type différent, par exemple des foyers de chauffage à gaz, voire un mode de chauffage ne mettant pas en œuvre de foyer, par exemple un chauffage électrique.
[062] De préférence, le tambour, quand il est introduit dans l'enceinte de chauffage, n'est pas porté par l'enceinte de chauffage.
[063] L'enceinte de chauffage n'a ainsi pas à subir de déformations ou de contraintes mécaniques liées au poids du tambour et de son chargement.
[064] Avantageusement, la paroi interne de l'enceinte de chauffage est formée par des plaques amovibles. Cette caractéristique facilite la maintenance et le nettoyage de l'enceinte de chauffage. Les plaques sont de préférence accrochées à des crochets prévus dans l'enceinte de chauffage, de telle sorte que leur démontage est particulièrement aisé. Par ailleurs, ces plaques sont avantageusement indépendantes les unes des autres, et non fixées entre elles.
Liste des figures
[065] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnée à titre de simple exemple figuratif et non limitatif, et accompagnée des figures parmi lesquelles :
[Fig. 1] la figure 1 est une représentation en perspective d'un four selon un mode de réalisation de l'invention, le four étant ouvert et le tambour étant sorti hors du four.
[Fig. 2] la figure 2 est une vue de coupe du four de la figure 1, selon un plan transversal à l'axe de rotation du tambour. [Fig. 3] la figure 3 est une vue de détail d'un foyer de chauffage du four de la figure 1, représenté en coupe selon un plan horizontal.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
[066] Les figures représentent un four selon un mode de réalisation de l'invention, destiné à réaliser une chauffe œnologique de portions de bois. Ce four comprend une structure porteuse 1, qui porte une enceinte de chauffage 2 sensiblement cylindrique, deux foyers de chauffage 301 et 302 permettant de chauffer l'enceinte de chauffage 2, et un tambour 4, destiné à contenir les portions de bois à chauffer, et à être introduit dans l'enceinte de chauffage 2 pour réaliser la chauffe œnologique de ce bois.
[067] Les deux foyers de chauffage 301 et 302 permettent chacun de chauffer un demi- périmètre de l'enceinte de chauffage 2, sur une longueur allant du fond de l'enceinte de chauffage 2 jusqu'à sa porte 25. Il est à noter que, dans d'autres modes de réalisation, il est également possible que l'enceinte de chauffage 2 présente une longueur plus importante. Il est dans ce cas possible que la longueur de cette enceinte de chauffage 2 soit décomposée en plusieurs segments, chacun de ces segments étant chauffé par deux foyers de chauffage semblables à ceux représentés par la figure 1. Chacun de ces segments peut alors présenter la même configuration que le segment de longueur allant du fond de l'enceinte de chauffage 2 jusqu'à sa porte 25, dans le mode de réalisation des figures 1 et 2. Le four présentant une telle enceinte de chauffage 2 de plus grande taille peut ainsi être chauffé par quatre, six, voire huit foyers de chauffage, qui peuvent être sensiblement identiques. Dans ce cas, le tambour 4 présente avantageusement des dimensions plus importantes, correspondant aux dimensions intérieures de l'enceinte de chauffage 2.
[068] La figure 3 est une vue de détail, coupée selon un plan transversal à l'axe du four, d'un des foyers de chauffage 301 d'un four selon un mode de réalisation de l'invention. L'autre foyer de chauffage 302, identique ou quasi-identique au foyer de chauffage 301, ne sera pas décrit en détail.
[069] Ce foyer de chauffage 301 est alimenté par un réservoir de combustible comprenant une trémie 31 dans laquelle une vis sans fin 311, entraînée par un moteur 312, peut repousser le contenu de la trémie 31 vers une conduite inclinée d'alimentation en combustible 313. De façon particulièrement avantageuse, le combustible contenu dans la trémie 31 est constitué de biomasse formée par des particules de bois. De telles particules de bois peuvent être issues du broyage de déchets de sciage, d'aubier, ou de branches. Un tel matériau est extrêmement abondant, et généralement inexploité, dans les ateliers de travail du bois, notamment dans les ateliers de production de bois œnologique. Le coût de revient d'un tel combustible est donc quasiment nul pour les industriels de la filière bois.
[070] La conduite d'alimentation en combustible 313 verse le combustible dans un puits d'alimentation vertical 314, à l'extrémité inférieure duquel s'étend la chambre de combustion 32.
[071] La chambre de combustion 32 est formée par une conduite, ici de section rectangulaire, s'étendant sensiblement horizontalement. De l'air, appelé air primaire, est injecté dans cette chambre de combustion 32 par un ventilateur 321, au niveau d'une première des extrémités de cette conduite, encore appelée extrémité d'entrée 325 de la chambre de combustion 32. De préférence, cet air primaire est préalablement conditionné pour présenter une température et un débit contrôlés et constants. Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux, cet air primaire peut être réchauffé dans un échangeur de chaleur, puis éventuellement mélangé à de l'air à température ambiante selon des proportions ajustables, avant d'être injecté dans la chambre de combustion 32 par l'extrémité d'entrée 325.
[072] Sensiblement au milieu de cette chambre de combustion 32, une grille formant un panier 322 reçoit les morceaux de combustible provenant du puits d'alimentation 314. Lors du démarrage du foyer de chauffage 301, une combustion est amorcée dans ce panier 322. Le combustible tombant dans ce panier 322 alimente donc la combustion, qui est entretenue par l'apport d'air primaire provenant de l'extrémité d'entrée 325.
[073] Le fond en grille du panier 322 permet aux cendres générées par cette combustion de tomber dans un tiroir cendrier amovible 323 situé en dessous de la chambre de combustion 32. Les flammes générées par la combustion ainsi que les gaz de combustion sont poussés par le flux d'air primaire provenant du ventilateur 321 vers la seconde extrémité, ou extrémité de sortie 326, de la conduite horizontale formant la chambre de combustion 32.
[074] Cette extrémité de sortie de la conduite horizontale formant la chambre de combustion
32 est formée par un embout d'injection 331, qui débouche dans une cheminée de combustion
33 sensiblement verticale, à proximité de l'extrémité inférieure 332 de cette cheminée de combustion 33. Les flammes et les gaz de combustion générés dans la conduite horizontale formant la chambre de combustion 32 sont entraînés, par l'intermédiaire de l'embout d'injection 331, dans cette cheminée de combustion 33 , où ils poursuivent leur combustion.
[075] Les flammes et les gaz de combustion pénétrant dans la cheminée de combustion 33 se déplacent vers le haut de cette cheminée de combustion 33. Ce déplacement se fait, de préférence, selon un mouvement tourbillonnaire, encore appelé vortex. Pour permettre ce déplacement en vortex, la cheminée de combustion 33 présente avantageusement une forme de cylindre avec une section circulaire, ou, à défaut, une section polygonale avec au moins six côtés.
[076] Ce vortex est avantageusement amorcé par la forme de l'embout d'injection 331. En effet, celui-ci est de préférence placé de façon à injecter les flammes et les gaz de combustion de façon excentrée dans la cheminée de combustion 33, selon une direction sensiblement tangentielle à la paroi de la cheminée de combustion 33. Par ailleurs, cet embout d'injection 331 présente de préférence une forme allongée dans la direction verticale, au niveau où il débouche dans la cheminée de combustion 33. Cette forme allongée permet de faciliter l'injection des flammes et des gaz de combustion de façon excentrée, selon une direction sensiblement tangentielle à la paroi de la cheminée de combustion 33. En fonction des dimensions de cet embout d'injection 331, et notamment de sa section au niveau où il débouche dans la cheminée 33, il peut également causer une accélération de la vitesse des gaz de combustion, au moment de cette injection.
[077] Le déplacement des flammes en vortex, qui est avantageusement amorcé par l'embout d'injection 331, permet une meilleure concentration de la chaleur dans la cheminée de combustion 33, et donc une plus grande élévation de la température, qui génère elle-même une combustion plus complète des gaz de combustion. La combustion de ces gaz permet d'obtenir une température supérieure à 800° au niveau de l'extrémité supérieure 333 de la cheminée de combustion 33.
[078] Dans cette cheminée de combustion 33, un apport d'air supplémentaire, encore appelé air secondaire, peut être effectué par une ouverture 334 placée à proximité de l'extrémité inférieure de la cheminée de combustion 33. Comme l'air primaire, cet air secondaire peut avantageusement être conditionné avant son injection dans la cheminée de combustion 33, pour que sa température et/ou son débit soient maîtrisés. Par ailleurs, il peut être entraîné par un ventilateur adapté. Cet air secondaire, se mêlant aux gaz de combustion, forme un comburant qui permet à ceux-ci de se consumer de façon plus complète, en augmentant leur température. Il est à noter qu'il peut être avantageux que cette arrivée d'air secondaire dans la cheminée de combustion 33 se fasse dans une direction permettant d'amorcer ou d'entretenir le mouvement tourbillonnaire, ou vortex, dans cette cheminée de combustion 33.
[079] Pour éviter les déperditions de température, susceptibles de baisser le rendement du foyer de chauffage 301, et permettre les concentrations de chaleur générant une combustion quasi-complète du combustible et des gaz de combustion qu'il génère, la chambre de combustion 32 et la cheminée de combustion 33 sont avantageusement isolées thermiquement. [080] Ainsi, des plaques réfractaires 39 sont placées en dessous des chambres de combustion 32. Ces plaques réfractaires 39 sont avantageusement maintenues au-dessus du sol, de façon à former une lame d'air entre le sol et les plaques réfractaires 39. Cette lame d'air rompt tout pont thermique pouvant apparaître entre les foyers de chauffage 301 et 302 et le sol. Au-dessus de ces plaques réfractaires 39, de la laine réfractaire isolante entoure les chambres de combustion et les cheminées des foyers de chauffage 301 et 302 de façon à les isoler thermiquement pour éviter la dissipation de la chaleur qu'elles génèrent.
[081] Il est à noter que les foyers de chauffage 301 et 302 sont avantageusement suspendus à la structure 1. Cette suspension permet de maintenir les plaques réfractaires 39 au-dessus du sol. Par ailleurs, elle permet de laisser les foyers de chauffage 301 et 302 se dilater librement, sous l'effet de la chaleur, sans entraîner de contraintes mécaniques dans le four.
[082] A l'extrémité supérieure 333 de la cheminée de combustion 33, les gaz issus de la combustion passent dans un répartiteur à ailettes 34, qui guide ces gaz chauds dans une conduite latérale 29, formant une zone d'échange thermique, s'étendant le long d'un demi- périmètre d'une portion de l'enceinte de chauffage 2. Cette conduite latérale 29 présente une faible épaisseur, inférieure à 80 mm, entre ses deux parois principales. Elle présente en revanche une grande largeur, supérieure à 70 cm, de façon à couvrir une grande portion de la longueur de l'enceinte de chauffage 2.
[083] Plus précisément, cette conduite latérale 29 est comprise entre la paroi interne 21 de l'enceinte de chauffage 2, qui sépare la conduite de la chambre interne sensiblement cylindrique formant l'intérieur de l'enceinte de chauffage 2, et une paroi intermédiaire 22, proche de la paroi interne 21. L'enceinte de chauffage 2 comprend également une paroi externe 23, ou carénage externe. L'espace compris entre la paroi intermédiaire 22 et la paroi externe 23 est avantageusement rempli par un matériau isolant thermiquement, tel que de la vermiculite en vrac.
[084] Dans l'espace formant la conduite latérale 29, compris entre la paroi interne 21 et la paroi intermédiaire 22, des ailettes 24 permettent à la fois d'allonger le trajet de circulation des gaz provenant de la cheminée de combustion 33 et de bien répartir ces gaz le long de la paroi interne 21, de façon à ce qu'ils chauffent cette paroi interne 21 de la façon la plus uniforme possible. Ces ailettes 24 sont fixées, par exemple par soudage, sur les panneaux formant la paroi interne 21, et peuvent être disposées en chicane ou en épis. Elles permettent également de maximiser les surfaces de contact, et donc les surfaces d'échange thermique, entre les gaz provenant de la cheminée 33 et l'enceinte de chauffage 2, pour assurer un bon transfert de chaleur des gaz vers la paroi interne 21 de cette enceinte de chauffage 2. [085] Les gaz provenant de l'une des cheminées 33 d'un des foyers de chauffage 301 ou 302 permettent donc de réchauffer une portion latérale de la paroi interne 21, s'étendant le long d'un demi-périmètre de l'enceinte de chauffage 2. À l'extrémité supérieure de chaque conduite latérale 29, à proximité de l'extrémité supérieure de l'enceinte de chauffage 2, les gaz provenant de la conduite latérale 29 sont collectés par un tube collecteur 28 permettant de les évacuer.
[086] De façon particulièrement avantageuse, la paroi interne 21 de l'enceinte de chauffage 2 est constituée par une pluralité de panneaux indépendants les uns des autres et accrochés à la paroi intermédiaire 22. Chacun de ces panneaux ne couvre, de préférence, qu'une portion du périmètre de la paroi interne 21 correspondant à environ 1/8 de ce périmètre. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, la paroi interne 21 est formée de 8 panneaux voisins les uns des autres. La plupart de ces panneaux présente une forme courbée leur permettant de conférer à la chambre interne de l'enceinte de chauffage 2 une forme quasi cylindrique. Cependant, les panneaux les plus bas de la paroi interne 21 sont constitués par des plaques de glissement 211 sensiblement planes, donnant à la partie inférieure de la chambre interne de l'enceinte de chauffage 2 une forme en entonnoir.
[087] Les panneaux formant la paroi interne 21 ne sont, de préférence, pas en contact direct les uns avec les autres. Cependant, des joints réfractaires placés à la jonction de deux panneaux adjacents permettent d'éviter tout passage de gaz entre deux panneaux voisins. Du fait de cette absence de contact direct entre les panneaux, la dilatation ou la rétractation de ces panneaux, sous l'effet de la chaleur, n'entraîne pas de déformation ou de tension mécanique de la paroi interne 21.
[088] Dans des fours présentant une plus grande longueur et un plus grand nombre de foyers de chauffage, une série de huit panneaux formant le périmètre de la paroi interne 21 peut avantageusement être associée à chaque ensemble de deux foyers de chauffage chauffant une section de l'enceinte de chauffage 2.
[089] Lors des opérations de maintenance, ces panneaux peuvent facilement être décrochés, indépendamment les uns des autres, et retirés du four avec les ailettes 24 qui y sont soudées. Ils peuvent alors être nettoyés facilement, par exemple à l'aide d'un nettoyeur à eau à haute pression ou par sablage. La maintenance et le nettoyage de ce four peuvent donc être réalisés facilement.
[090] Les portions de bois destinées à subir une chauffe œnologique sont contenues dans un tambour 4. Ce tambour 4 peut, comme le montre la figure 1, être retiré hors de l'enceinte de chauffage 2. Ce tambour 4 présente la forme générale d'un segment de cylindre. À l'une de ses extrémités, un axe 41 lié à ce tambour 4 est porté, par l'intermédiaire d'un roulement ou d'un palier, par une structure de support 42, qui est elle-même montée coulissante sur des rails 5. La structure de support 42 et l'axe 41 sont dimensionnés de façon à supporter, en porte-à-faux, le poids du tambour 4 rempli de sa charge de portions de bois. La structure de support 42 est par ailleurs équipée d'un moteur 421 apte à entraîner en rotation l'axe 41, pour faire tourner le tambour 4 autour de son axe. Enfin, le coulissement de la structure de support 42 sur les rails 5 permet d'entraîner le tambour 4 en translation, entre sa position représentée par la figure 1, dans laquelle le tambour est en dehors de l'enceinte de chauffage 2, et une position dans laquelle le tambour 4 est inséré dans l'enceinte de chauffage 2.
[091] Quand le tambour 4 est inséré dans l'enceinte de chauffage 2, des portes 25 de cette enceinte de chauffage 2 peuvent être refermées. Ces portes 25 comprennent cependant une ouverture permettant le passage de l'axe 41, reliant le tambour 4 à la structure de support 42.
[092] A son extrémité opposée à celle qui est reliée à la structure de support 42, le tambour 4 présente un doigt de centrage 43, formé par l'extrémité libre de l'axe 41. Ce doigt de centrage 43 est prévu pour s'insérer dans un trou de centrage et de support correspondant situé à proximité du fond de l'enceinte de chauffage 2. De préférence, ce trou de centrage et de support n'est pas solidaire du fond de l'enceinte 2, mais est formé dans un support solidaire de la structure porteuse 1. Ainsi, l'enceinte de chauffage 2 ne supporte pas elle-même le poids du tambour 4 et de son contenu.
[093] Quand il est inséré dans l'enceinte de chauffage 2, le tambour 4 continue à être porté et entraîné en rotation par la structure de support 42 pour assurer un brassage des portions de bois qu'il contient, et garantir une bonne répartition de la chaleur du four sur ces portions de bois. Des obstacles, fixés à l'intérieur du tambour 4 peuvent permettre d'optimiser le brassage des portions de bois, au cours de la rotation du tambour 4.
[094] Quand le tambour 4 est retiré de l'enceinte de chauffage 2, comme le représente la figure 1, il est placé au-dessus d'une cuve de refroidissement. À ce moment, une trappe prévue sur la périphérie du tambour 4 (non visible sur les figures) peut être ouverte, afin de permettre le vidage de son contenu dans la cuve de refroidissement. Le moteur 421 peut alors, avantageusement, imprimer au tambour 4 des mouvements oscillants permettant de faciliter son vidage dans la cuve de refroidissement.
[095] Le remplissage du tambour 4, avec des portions de bois destinées à subir une chauffe œnologique, peut être effectué par gravité, en versant dans ce tambour 4 le bois issu d'une trémie située au-dessus du tambour 4, par les trappes prévues sur sa périphérie.
[096] De façon avantageuse, le tambour 4 présente des parois ajourées par de multiples perforations, réparties au moins sur les parois périphériques du tambour 4. Ainsi, dans un mode de réalisation préférentiel, la surface occupée par ces perforations représente au moins 10 % de la surface de ces parois périphériques du tambour 4. Ces perforations permettent de faciliter la pénétration de la chaleur dans le tambour 4, d'évacuer facilement du tambour 4 les gaz générés par le chauffage du bois qu'il contient, et de faciliter l'évacuation par gravité de particules fines de bois pouvant se former dans le tambour 4. Chacune de ces perforations peut présenter un diamètre supérieur à 2 mm, et de préférence compris entre 3 et 5 mm, pour permettre l'évacuation des particules de bois de taille inférieure.
[097] Ces gaz peuvent être évacués de l'enceinte de chauffage 2 par une ouverture haute 27 située à l'extrémité supérieure de celle-ci, entre les tubes collecteurs 28. Au début de la chauffe œnologique du bois, jusqu'à ce que celui-ci atteigne la température de 100°C, les gaz produits sont principalement constitués de vapeur d'eau. Pendant cette phase de chauffage, une trappe peut être ouverte pour permettre la sortie facile de ces gaz.
[098] Quand le bois atteint une température supérieure, notamment à partir de 160°C, son chauffage produit une émission de gaz de pyrolyse pouvant être explosifs, comprenant notamment du monoxyde de carbone, de l'hydrogène et du méthane. Quand le bois émet de tels gaz de pyrolyse, on ferme la trappe 271 permettant la sortie directe de ces gaz, pour diriger ceux-ci vers des tuyaux d'évacuation 272 de faible diamètre et de grande longueur aboutissant à des torchères 273 dans lesquelles les gaz produits sont brûlés. La faible section et la grande longueur des tuyaux d'évacuation 272 évitent tout retour de flamme depuis la torchère 273 vers l'intérieur de l'enceinte de chauffage 2.
[099] De plus, de préférence, le four comporte des moyens d'injection d'un gaz inerte, par exemple d'azote, dans l'enceinte de chauffage 2 et le tambour 4, pour saturer de gaz inerte l'atmosphère à l'intérieur de l'enceinte de chauffage 2 et du tambour 4 juste avant l'ouverture des portes 25 de l'enceinte de chauffage 2 permettant la sortie du tambour 4. Cette saturation en azote a pour effet d'abaisser la concentration de gaz de pyrolyse dans l'air contenu dans l'enceinte 2, ce qui permet de faire passer cette concentration sous la limite inférieure d'explosivité, et ainsi d'écarter tout risque d'explosion ou d'embrasement lors de l'ouverture des portes 25.
[100] Les perforations prévues dans la paroi du tambour 4 permettent également l'écoulement, par gravité, des particules et des poussières de bois contenues dans le bois chauffé, ou générées par le frottement des portions de bois entre elles ou avec le tambour 4. Ces particules peuvent avantageusement s'écouler par gravité hors du tambour 4, le long des plaques de glissement 211 formant les portions inférieures des parois internes 21. Pour faciliter le glissement de ces particules, les plaques de glissement 211 sont avantageusement animées par un mouvement de battement. Pour assurer ce mouvement de battement, une partie des plaques de glissement 211 peut reposer sur des cames entraînées en rotation.
[101] Ces plaques de glissement 211 de la paroi interne 21 sont conformées en forme d'entonnoir, de façon à guider ces particules vers une fente d'évacuation 210. En dessous de cette fente d'évacuation 210, une rigole, dans laquelle s'écoule un filet d'eau, permet de recueillir, de refroidir et d'entraîner les particules issues du chauffage. Pour accentuer le refroidissement, cette rigole peut également être elle-même refroidie par un circuit d'eau en boucle fermée.
[102] Pour éviter les contraintes mécaniques pouvant être générées par la dilatation et la rétractation, sous l'effet des variations de chaleur, l'enceinte de chauffage 2 et les foyers de chauffage 301 et 302 sont suspendus sur la structure porteuse 1, formée par un assemblage de poutres métalliques reposant sur le sol.
[103] De préférence, différentes portions constituant l'enceinte de chauffage 2 sont suspendues à la structure porteuse 1, ou portées par cette structure porteuse 1, indépendamment les unes des autres, de telle façon que la dilatation d'une des portion n'entraîne pas de contrainte mécanique dans les autres portions. Ainsi, par exemple, la porte 25 peut être portée par la structure porteuse 1 indépendamment des autres éléments de l'enceinte de chauffage 2. De même, quand l'enceinte de chauffage 2 comprend plusieurs segments, chacun de ces segments peut être suspendu à la structure porteuse 1 indépendamment des autres segments.
[104] Il est également préférable que le tambour 4, quand il est inséré dans l'enceinte de chauffage 2, ne soit pas porté par l'enceinte de chauffage 2, et soit au contraire porté directement par la structure porteuse 1 et par sa structure de support 42. Ainsi, le poids de ce tambour 4 et de son contenu n'entraîne pas de contrainte mécanique sur l'enceinte de chauffage 2.

Claims

REVENDICATIONS Four destiné au chauffage de portions de bois pour leur conférer des propriétés œnologiques, le four comprenant au moins un foyer de chauffage (301, 302) dans lequel est réalisée une combustion, et une enceinte de chauffage (2) dans laquelle sont placées les portions de bois à chauffer, caractérisé en ce que ledit foyer de chauffage (301, 302) comprend : une chambre de combustion (32) formée par une portion de conduite sensiblement horizontale présentant une extrémité d'entrée (325) et une extrémité de sortie (326), et une cheminée de combustion (33) sensiblement verticale, dans laquelle débouche ladite extrémité de sortie (326) de ladite chambre de combustion (32), et en ce que, lors de l'utilisation dudit four, un combustible solide en combustion est placé dans ladite chambre de combustion (32), entre ladite extrémité d'entrée (325) et ladite extrémité de sortie (326), un gaz comburant circule dans ladite chambre de combustion (32), pénétrant dans ladite chambre de combustion (32) par ladite extrémité d'entrée (325) et circulant vers ladite extrémité de sortie (326), les gaz issus de la combustion réalisée dans ladite chambre de combustion (32) circulent dans ladite chambre de combustion (32) jusqu'à ladite extrémité de sortie (326), et sont introduits, par ladite extrémité de sortie (326), dans ladite cheminée de combustion (33), les dimensions dudit foyer de chauffage (301, 302) et les conditions de circulation du gaz comburant dans ladite chambre de combustion (32) étant choisies pour que la combustion des gaz issus de la combustion dudit combustible solide se poursuive dans ladite cheminée de combustion (33). Four selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite cheminée de combustion (33) présente une forme de section polygonale, présentant au moins six faces. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite extrémité de sortie (326) de ladite chambre de combustion (32) est formée par un embout d'injection (331), introduisant lesdits gaz dans ladite cheminée de combustion (33) de façon excentrée par rapport à l'axe de ladite cheminée de combustion (33), dans une direction sensiblement tangentielle à la paroi de ladite cheminée de combustion (33).
4. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyen d'apport de gaz comburant dans ladite cheminée de combustion (33).
5. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un répartiteur apte à répartir les gaz provenant de ladite cheminée de combustion (33) dans une zone d'échanges thermiques longeant la paroi interne de ladite enceinte de chauffage (2).
6. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il comprend un tambour (4) sensiblement cylindrique apte à recevoir les portions de bois à chauffer et apte à être introduit dans ladite enceinte de chauffage (2), et en ce qu'il comprend des moyens d'entraînement en rotation dudit tambour (4) autour de son axe, dans ladite enceinte de chauffage (2).
7. Four selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit tambour (4) est mobile entre une position dans laquelle il est introduit dans ladite enceinte de chauffage (2) et une position dans laquelle il est sorti hors de ladite enceinte de chauffage (2).
8. Four selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les parois périphériques dudit tambour (4) sont ajourées par des perforations couvrant au moins 10 % de la surface desdites parois périphériques.
9. Four selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite enceinte de chauffage (2) comprend une fente d'évacuation (210), à son extrémité inférieure, apte à recueillir et évacuer, par gravité, des particules solides s'écoulant hors dudit tambour (4) par lesdites perforations et tombant dans ladite enceinte de chauffage (2).
10. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enceinte de chauffage (2) comprend une ouverture haute (27), à son extrémité supérieure, apte à évacuer les gaz émis par le bois chauffé contenus dans ladite enceinte de chauffage (2).
11. Four selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite ouverture haute (27) est connectée à au moins une conduite de section inférieure à l/15eme de sa longueur apte à conduire les gaz vers des torchères (273).
12. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'injection d'un gaz inerte dans ladite enceinte de chauffage (2).
13. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une structure porteuse (1), à laquelle sont suspendus ladite enceinte de chauffage (2) et ledit foyer de chauffage (301, 302) ou chacun desdits foyers de chauffage (301, 302). 19 Four selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite enceinte de chauffage (2) est composée de plusieurs portions, qui sont liées les unes aux autres par des composants déformables, chacune desdites portions étant suspendue indépendamment à ladite structure porteuse (1).
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FR2874851A1 (fr) * 2004-09-09 2006-03-10 Hedonis Sarl Procede et dispositif de traitement par la chaleur de lames de bois destines a former des inserts aromatiques
US20180119076A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Dennis D. Evans Method for aging or maturing ethyl or ethanol alcohol based beverages
TWM593747U (zh) * 2019-09-04 2020-04-21 劉充霈 茶葉碳焙機結構

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2874851A1 (fr) * 2004-09-09 2006-03-10 Hedonis Sarl Procede et dispositif de traitement par la chaleur de lames de bois destines a former des inserts aromatiques
US20180119076A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Dennis D. Evans Method for aging or maturing ethyl or ethanol alcohol based beverages
TWM593747U (zh) * 2019-09-04 2020-04-21 劉充霈 茶葉碳焙機結構

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