RECIPIENT A ISOLATION THERMIQUE THERMALLY INSULATED CONTAINER
La présente invention est relative à un récipient à autoisolation thermique, notamment une bouteille, une gourde, une canette ou tout récipient similaire, destiné à recevoir un produit, de préférence un produit alimentaire, par exemple une boisson.The present invention relates to a thermally self-insulating container, in particular a bottle, a gourd, a can or any similar container, intended to receive a product, preferably a food product, for example a drink.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Le principe de la double paroi pour limiter les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un récipient - ou inversement - est connu depuis fort longtemps. Le vase de Dewar, comportant deux parois argentées intérieurement, entre lesquelles on a fait le vide, élimine toute possibilité de transfert thermique par conduction, convection ou radiation. Ce type de récipient, dû au chimiste et physicien anglais du dix-neuvième siècle qui lui a donné son nom, est l'ancêtre de tous les récipients à isolation thermique connus de nos jours sous l'appellation de "bouteille thermos".The principle of the double wall to limit the heat exchanges between the inside and the outside of a container - or vice versa - has been known for a very long time. The Dewar vase, with two silver inside walls, between which a vacuum has been created, eliminates any possibility of heat transfer by conduction, convection or radiation. This type of container, due to the 19th century English chemist and physicist who gave it its name, is the ancestor of all thermally insulated containers known today as the "thermos bottle".
Toutefois, les thermos sont fragiles et de ce fait, pour éviter cet inconvénient, il est courant de remplacer le vide existant entre les deux parois par un matériau de faible conductibilité thermique, et ce afin d'améliorer la robustesse de la double enveloppe.However, thermos are fragile and therefore, to avoid this drawback, it is common to replace the vacuum between the two walls with a material of low thermal conductivity, in order to improve the robustness of the jacket.
A cet égard, comme le montre notamment le brevet US- 2.215.532 délivré le 24 septembre 1940, au nom de E. Richardson, la mise en oeuvre d'un fluide thermiquement isolant n'est pas nouvelle. La méthode et le dispositif décrits apportent également une solution au problème du réchauffage d'une enceinte isolée, consistant à contrôler précisément les mouvements de convection du fluide dans la paroi .In this regard, as shown in particular by US Pat. No. 2,215,532 issued on September 24, 1940, in the name of E. Richardson, the use of a thermally insulating fluid is not new. The method and the device described also provide a solution to the problem of heating an isolated enclosure, consisting in precisely controlling the convective movements of the fluid in the wall.
La question de permettre, d'une part, les échanges thermiques entre l'environnement et la chambre intérieure du récipient et, d'autre part, l'isolation de celle-ci selon les besoins peut avoir de l'importance, par exemple dans le cas de la vente de boissons alimentaires devant être consommées de préférence chaudes ou froides, chacune à une température dite
ci-après idéale. Il s'agit de réchauffer - ou de refroidir - efficacement la boisson à ladite température idéale de consommation dans son contenant, puis de la maintenir à cette température idéale voulue jusqu'au moment de sa consommation, ladite boisson étant alors isolée ou, encore autrement dit, le récipient n'étant plus soumis à cette occasion, de la part de son environnement, à un transfert thermique destiné à maintenir la boisson à la température idéale de consommation. Dans ce but, les caractéristiques thermiques de la paroi du récipient peuvent être adaptées aux diverses conditions d'utilisation par un choix approprié de sa structure et de la nature du fluide.The question of allowing, on the one hand, the heat exchanges between the environment and the interior chamber of the container and, on the other hand, the insulation of the latter as required may be of importance, for example in the case of the sale of food drinks to be consumed preferably hot or cold, each at a so-called temperature hereinafter ideal. It is a question of effectively heating - or cooling - the drink to said ideal temperature for consumption in its container, then to maintain it at this ideal desired temperature until the moment of its consumption, said drink then being isolated or, even otherwise said, the container is no longer subjected on this occasion, on the part of its environment, to a heat transfer intended to maintain the drink at the ideal temperature for consumption. For this purpose, the thermal characteristics of the wall of the container can be adapted to the various conditions of use by an appropriate choice of its structure and the nature of the fluid.
Par exemple, la demande de brevet français FR-2.306.661 publiée le 5 novembre 1976 au nom de M. Brevi décrit un verre réfrigérant pour boisson, dont la structure est celle d'un vase de Dewar, mais dans lequel le vide a été remplacé par de l'eau que l'on peut congeler. Selon l'inventeur, le glaçon formé permet de refroidir la boisson contenue dans le verre, tout en restant isolé de la température ambiante. La demande de brevet japonais JP-10/099.213 publiée le 21 avril 1998, au nom de la société Yokoyama, décrit une chope mettant en oeuvre un principe analogue. De l'eau glacée peut être introduite dans la double paroi, par le fond amovible de la chope, et être changée à la demande. Le passage d'un état de faible conductibilité thermique à un état de forte conductibilité d'une partie de la paroi du récipient peut également être obtenu par un simple enlèvement du matériau isolant . La demande de brevet européen EP-0.891.738 publiée le 20 janvier 1999, au nom de D. Bengtson, illustre ce type de procédé : le fond conducteur de la bouteille thermos est muni d'une enveloppe isolante amovible.For example, French patent application FR-2,306,661 published on November 5, 1976 in the name of M. Brevi describes a cooling glass for beverages, the structure of which is that of a Dewar vase, but in which the vacuum has been replaced with water that can be frozen. According to the inventor, the icicle formed makes it possible to cool the drink contained in the glass, while remaining isolated from room temperature. Japanese patent application JP-10 / 099.213 published on April 21, 1998, in the name of the company Yokoyama, describes a tankard implementing a similar principle. Ice water can be introduced into the double wall, through the removable bottom of the mug, and can be changed on demand. The transition from a state of low thermal conductivity to a state of high conductivity of part of the wall of the container can also be obtained by a simple removal of the insulating material. European patent application EP-0.891.738 published on January 20, 1999, in the name of D. Bengtson, illustrates this type of process: the conductive bottom of the thermos bottle is provided with a removable insulating envelope.
L'usage d'un gaz à faible conductibilité thermique, en tant que fluide, a aussi donné lieu à un grand nombre de dispositifs thermo-isolants.The use of a gas with low thermal conductivity as a fluid has also given rise to a large number of thermal insulation devices.
Un système parmi les plus simples, par exemple celui décrit dans le brevet américain US-5.896.641 publié le 27 avril 1999, au nom de M. Yamada et al., comporte une chambre remplie de gaz, xénon, krypton, ou argon, insérée dans une double paroi .
L'enceinte isolante peut seulement n'être qu'une structure souple gonflable. La demande de brevet allemand DE-3.813.218 publiée le 2 novembre 1989, au nom de la société H&V Konzeption Design Planun, illustre une telle conception. Le récipient, destiné à maintenir au froid et à protéger des aliments ou des boissons, est constitué par deux feuilles de matériau souple, PVC ou autre, soudées entre elles pour former des poches gonflées au moyen d'une valve . Des dispositifs, basés sur le même principe, font appel à un générateur de gaz comprimé pour gonfler les parois du récipient. La demande de brevet japonais JP-5/278.765 publiée le 26 octobre 1993, au nom de la société Fushimi Jushi , divulgue l'emploi d'une cartouche de gaz carbonique. Le phénomène de liquéfaction ou de vaporisation d'un fluide à une température donnée a une application dans la fabrication de parois isolantes à haute température. En effet, au dessus de sa température de vaporisation, le fluide est à l'état de gaz de faible conductivité, tandis qu'il est liquide en dessous, et donc transmet mieux la chaleur. Par exemple, les parois décrites dans la demande de brevet japonais JP-7/156.974 publiée le 20 juin 1995, au nom de la société Kukoba, changent de propriété thermique entreOne of the simplest systems, for example that described in American patent US-5,896,641 published on April 27, 1999, in the name of M. Yamada et al., Comprises a chamber filled with gas, xenon, krypton, or argon, inserted in a double wall. The insulating enclosure can only be a flexible inflatable structure. German patent application DE-3,813,218 published on November 2, 1989, in the name of H&V Konzeption Design Planun, illustrates such a design. The container, intended to keep cold and protect food or drinks, consists of two sheets of flexible material, PVC or other, welded together to form puffy bags by means of a valve. Devices, based on the same principle, use a compressed gas generator to inflate the walls of the container. Japanese patent application JP-5 / 278,765 published on October 26, 1993, in the name of the company Fushimi Jushi, discloses the use of a carbon dioxide cartridge. The phenomenon of liquefaction or vaporization of a fluid at a given temperature has an application in the manufacture of insulating walls at high temperature. Indeed, above its vaporization temperature, the fluid is in the state of gas of low conductivity, while it is liquid below, and therefore better transmits heat. For example, the walls described in Japanese patent application JP-7 / 156.974 published on June 20, 1995, in the name of the company Kukoba, change thermal property between
300°C et 400°C. Dans le cas d'un emballage pour des aliments destinés à être chauffés dans un four à micro-ondes, tel que décrit dans le brevet américain US-5.081.330 publié le 14 janvier 1992, au nom de L. Brandberg et al., la dilatation de l'air résiduel présent entre deux feuilles de matériau soudées le long de lignes de contact suffit à créer des poches isolantes.300 ° C and 400 ° C. In the case of a packaging for food intended to be heated in a microwave oven, as described in American patent US Pat. No. 5,081,330 published on January 14, 1992, in the name of L. Brandberg et al., the expansion of the residual air present between two sheets of material welded along contact lines is enough to create insulating pockets.
Tous les documents décrits ci-dessus font état d'un procédé ou dévoilent un dispositif pour modifier l'état de conductibilité thermique des parois d'un récipient. Cette modification est obtenue soit en ajoutant, soit en enlevant un élément du récipient, ou encore en modifiant la température extérieure à celui-ci. Mais aucun des systèmes, procédés et/ou dispositifs, contenus dans l'état de la technique ne met en oeuvre des moyens internes et solidaires du récipient pour effectuer la transformation. De plus, les récipients à auto-
isolation existants n'apportent pas, en général, à la fois une solution au problème du réchauffage et au problème du refroidissement d'un récipient isolant.All the documents described above describe a process or disclose a device for modifying the state of thermal conductivity of the walls of a container. This modification is obtained either by adding or removing an element from the container, or even by modifying the temperature outside it. However, none of the systems, processes and / or devices contained in the state of the art uses internal means integral with the container to carry out the transformation. In addition, the auto containers Existing insulation does not, in general, provide both a solution to the problem of reheating and to the problem of cooling an insulating container.
Il ressort donc de l'état de la technique que des récipients à auto-isolation comportant une double paroi, dont l'intervalle contient un fluide, et présentant un double état, isolant ou conducteur, sont connus, mais qu'il n'existe à ce jour aucun dispositif répondant exactement aux besoins.It therefore appears from the state of the art that self-insulating receptacles comprising a double wall, the interval of which contains a fluid, and having a double state, insulating or conducting, are known, but that there exists to date no device that exactly meets the needs.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTIONGENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente invention a donc pour objet un récipient à auto-isolation thermique, préfèrentiellement de type "bouteille", "gourde", "canette" ou similaire, destiné à recevoir directement un produit , de préférence un produit alimentaire telle une boisson, introduit ou extrait, au moyen d'une ouverture fermée par un bouchon, dans une enceinte délimitée par une paroi interne, ledit récipient comportant en outre une paroi externe qui, avec la paroi interne, délimite une chambre fermée, la majeure partie de la paroi interne présentant un premier état de forte conductibilité thermique et un second état de faible conductibilité thermique, ledit récipient étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transformation, qui lui sont intrinsèques, et des moyens de commande mécaniques pour effectuer le passage dudit premier état audit second état, en ce que, dans le premier état, la chambre délimitée par la double paroi comprend un liquide thermiquement conducteur remplissant au moins la partie de ladite chambre qui est située au droit de l'enceinte et en ce que, dans le second état, la chambre délimitée par la double paroi comprend un gaz thermiquement isolant remplissant au moins la partie de ladite chambre qui est située au droit de 1 ' enceinte .The present invention therefore relates to a self-insulating container, preferably of the "bottle", "gourd", "can" or similar type, intended to directly receive a product, preferably a food product such as a drink, introduced or extracts, by means of an opening closed by a plug, in an enclosure delimited by an internal wall, said container further comprising an external wall which, with the internal wall, delimits a closed chamber, most of the internal wall having a first state of high thermal conductivity and a second state of low thermal conductivity, said container being characterized in that it comprises transformation means, which are intrinsic to it, and mechanical control means for effecting the passage from said first state to said second state, in that, in the first state, the chamber delimited by the double wall comprises a thermally conductive liquid ur filling at least the part of said chamber which is located in line with the enclosure and in that, in the second state, the chamber delimited by the double wall comprises a thermally insulating gas filling at least the part of said chamber which is located to the right of the enclosure.
Avantageusement, le liquide thermiquement conducteur et le gaz thermiquement isolant présents dans la double paroi sont de préférence de l'eau et, respectivement, de l'air.
Selon deux premières variantes de réalisation, le récipient à auto-isolation selon l'invention est caractérisé en ce que la chambre délimitée par la double paroi: a) contient un premier fluide de forte conductibilité thermique et un second fluide de faible conductibilité thermique, lesdits premier et second fluides étant de masses volumiques différentes et non-miscibles entre eux, b) présente une dissymétrie telle que, dans une première position du récipient correspondant au premier état, la majeure partie de la paroi interne est mouillée par le premier fluide et, dans une seconde position du récipient correspondant au second état, la majeure partie de ladite paroi interne est mouillée par le second fluide.Advantageously, the thermally conductive liquid and the thermally insulating gas present in the double wall are preferably water and, respectively, air. According to two first alternative embodiments, the self-insulating container according to the invention is characterized in that the chamber delimited by the double wall: a) contains a first fluid of high thermal conductivity and a second fluid of low thermal conductivity, said first and second fluids being of different densities and immiscible with each other, b) has an asymmetry such that, in a first position of the container corresponding to the first state, most of the internal wall is wetted by the first fluid and, in a second position of the container corresponding to the second state, the major part of said internal wall is wetted by the second fluid.
Dans une première variante de réalisation, le récipient à auto-isolation thermique selon l'invention est caractérisé en ce que la dissymétrie résulte d'un espace, compris entre la partie de la paroi externe constituant le fond dudit récipient et la partie de la paroi interne en vis-à-vis de ce fond, le volume dudit espace étant supérieur à 50 % du volume total de la chambre délimitée par la double paroi .In a first alternative embodiment, the self-insulating container according to the invention is characterized in that the asymmetry results from a space, comprised between the part of the external wall constituting the bottom of said container and the part of the wall internal facing this bottom, the volume of said space being greater than 50% of the total volume of the chamber delimited by the double wall.
Toujours dans cette première variante de réalisation, le récipient selon 1 ' invention est de préférence tel que : a) le premier fluide est un liquide de forte conductibilité thermique, préférentiellement de l'eau, et le second fluide est un gaz de faible conductibilité thermique, préférentiellement de l'air, b) la première position du récipient correspondant à son premier état est une première position verticale, l'ouverture ou goulot étant dirigée vers le bas, et la seconde position du récipient correspondant à son second état est une seconde position verticale selon laquelle l'ouverture ou goulot est tournée vers le haut.Still in this first alternative embodiment, the container according to the invention is preferably such that: a) the first fluid is a liquid with high thermal conductivity, preferably water, and the second fluid is a gas with low thermal conductivity , preferably air, b) the first position of the container corresponding to its first state is a first vertical position, the opening or neck being directed downwards, and the second position of the container corresponding to its second state is a second vertical position in which the opening or neck faces upwards.
Dans une deuxième variante de réalisation, le récipient à auto-isolation thermique selon l'invention est caractérisé en ce que la dissymétrie résulte d'une épaisseur de la chambre délimitée par la double paroi qui est plus grande au niveau d'une partie de la paroi interne constituant un flanc du
récipient qu'elle ne l'est au niveau de la partie de la paroi interne diamétralement opposée.In a second variant embodiment, the self-insulating container according to the invention is characterized in that the asymmetry results from a thickness of the chamber delimited by the double wall which is greater at part of the internal wall constituting a side of the container than it is at the diametrically opposite part of the inner wall.
Toujours dans cette deuxième variante de réalisation, le récipient selon l'invention est de préférence tel que : a) le premier fluide est un liquide de forte conductibilité thermique, préférentiellement de l'eau, et le second fluide est un gaz de faible conductibilité thermique, préférentiellement de l'air, b) la première position du récipient correspondant à son premier état est une première position horizontale dans laquelle la partie de la chambre délimitée par la double paroi présentant la plus grande épaisseur est située au dessus du récipient, et la seconde position du récipient correspondant à son second état est une seconde position horizontale dans laquelle la partie de la chambre délimitée par la double paroi présentant la plus grande épaisseur est située au dessous dudit récipient.Still in this second variant embodiment, the container according to the invention is preferably such that: a) the first fluid is a liquid with high thermal conductivity, preferably water, and the second fluid is a gas with low thermal conductivity , preferably air, b) the first position of the container corresponding to its first state is a first horizontal position in which the part of the chamber delimited by the double wall having the greatest thickness is located above the container, and the second position of the container corresponding to its second state is a second horizontal position in which the part of the chamber delimited by the double wall having the greatest thickness is located below said container.
Selon une troisième variante de réalisation, le récipient à auto- isolation selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent une membrane cassable placée entre la partie de la paroi externe constituant le fond du récipient et la partie de la paroi interne en vis-à-vis de ce fond, et destinée à libérer par gravité le liquide thermiquement conducteur sus-jacent, ainsi qu'un gaz thermiquement isolant, préférentiellement de l'air, remplissant l'espace compris entre ladite membrane et la partie de la paroi externe constituant le fond du récipient .According to a third alternative embodiment, the self-insulating container according to the invention is characterized in that the processing means comprise a frangible membrane placed between the part of the external wall constituting the bottom of the container and the part of the internal wall. facing this bottom, and intended to release by gravity the overlying thermally conductive liquid, as well as a thermally insulating gas, preferably air, filling the space between said membrane and the part of the outer wall constituting the bottom of the container.
Dans cette troisième variante, les moyens de commande dont est doté le récipient selon l'invention comprennent de préférence des moyens pour casser, préférentiellement par choc ou par pression, la membrane.In this third variant, the control means with which the container according to the invention is provided preferably comprises means for breaking, preferably by impact or pressure, the membrane.
Avantageusement, dans toutes les variantes envisagées, la double paroi du récipient selon l'invention est réalisée en matière plastique ou en aluminium ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement.Advantageously, in all the variants envisaged, the double wall of the container according to the invention is made of plastic or aluminum or any other material compatible with the product to be thermally insulated.
De préférence également, et toujours dans toutes les variantes envisagées, le récipient selon l'invention est tel que ses premier et second fluides sont introduits à demeure
dans la chambre délimitée par la double paroi au moment de la fabrication dudit récipient .Also preferably, and always in all the variants envisaged, the container according to the invention is such that its first and second fluids are introduced permanently in the chamber delimited by the double wall at the time of manufacture of said container.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les Figures la et lb sont des vues en coupe schématiques d'un premier mode de réalisation du récipient à auto-isolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après retournement du récipient dans un plan vertical.Figures la and lb are schematic sectional views of a first embodiment of the self-insulating container according to the invention, the wall of which is respectively in a state of high thermal conductivity, and in a state of low conductivity thermal after inverting the container in a vertical plane.
Les Figures 2a et 2b sont des vues en coupe schématiques d'un deuxième mode de réalisation du récipient à auto- isolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après rotation d'un demi-tour du récipient à l'horizontale.Figures 2a and 2b are schematic sectional views of a second embodiment of the self-insulating container according to the invention, the wall of which is respectively in a state of high thermal conductivity, and in a state of low conductivity thermal after rotating the container half a turn horizontally.
Les Figures 3a et 3b sont des vues en coupe schématiques d'un troisième mode de réalisation du récipient à autoisolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après rupture d'une membrane interne.Figures 3a and 3b are schematic sectional views of a third embodiment of the thermally self-insulating container according to the invention, the wall of which is respectively in a state of high thermal conductivity, and in a state of low thermal conductivity after rupture of an internal membrane.
DESCRIPTION DES FORMES D'EXÉCUTION PRÉFÉRÉES DE L'INVENTIONDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
La présente invention consiste en un récipient (1) à double paroi, chacune desdites parois (2,3) étant étanche . La paroi interne (2) délimite une enceinte intérieure fermée (4) , destinée à recevoir un produit, de préférence un produit alimentaire, lequel pour toute la suite de la description sera défini à titre d'exemple sous le terme de "boisson". La partie supérieure de cette paroi interne (2) , qui est soit plane si le récipient est du type "canette", soit en forme de goulot si le récipient est du type "bouteille" ou "gourde", comme représenté à titre d'exemple sur les dessins, comporte une ouverture (5) qui est fermée par un bouchon (6) et par laquelle la boisson est introduite dans l'enceinte (4). La
paroi externe (3) se raccorde à cette paroi interne (2) au niveau de l'ouverture (5) ou légèrement en deçà. La ligne de raccordement entre les deux parois, respectivement interne (2) et externe (3), est elle-même étanche. Les parois (2, 3) délimitent donc entre elles une chambre (24) qui est elle-même fermée.The present invention consists of a container (1) with double wall, each of said walls (2,3) being sealed. The internal wall (2) delimits a closed interior enclosure (4), intended to receive a product, preferably a food product, which for the rest of the description will be defined by way of example under the term "drink". The upper part of this internal wall (2), which is either flat if the container is of the "can" type, or in the form of a neck if the container is of the "bottle" or "gourd" type, as shown by example in the drawings, comprises an opening (5) which is closed by a stopper (6) and by which the drink is introduced into the enclosure (4). The outer wall (3) is connected to this inner wall (2) at the opening (5) or slightly below. The connection line between the two walls, internal (2) and external (3) respectively, is itself sealed. The walls (2, 3) therefore delimit between them a chamber (24) which is itself closed.
La forme et la position particulières de l'enceinte intérieure (4) par rapport à la paroi externe (3) rendent possible la transformation d'un récipient thermiquement conducteur en un récipient isolant de la chaleur par un simple changement de position de celui-ci.The particular shape and position of the inner enclosure (4) relative to the outer wall (3) make it possible to transform a thermally conductive container into a heat insulating container by a simple change of position thereof. .
Une première forme d'exécution préférée du récipient est représentée schématiquement sur les Figures la et lb. Dans cette première forme d'exécution, les parois (2) et (3) sont séparées l'une de l'autre d'un intervalle (A) qui est constant au niveau des flancs du récipient, mais il est prévu qu'une plus large distance (B) que l'intervalle (A) précité, visible sur les Figures la et lb, sépare les fonds (22, 23) des parois interne (2) et respectivement externe (3) . (Il est à noter ici que, pour une meilleure compréhension des dessins des figures la et lb, l'intervalle (A) séparant les parois (2) et (3) a été volontairement grossi) .A first preferred embodiment of the container is shown schematically in Figures la and lb. In this first embodiment, the walls (2) and (3) are separated from each other by an interval (A) which is constant at the sides of the container, but it is intended that a wider distance (B) than the above-mentioned interval (A), visible in FIGS. 1a and 1b, separates the bottoms (22, 23) from the internal (2) and respectively external (3) walls. (It should be noted here that, for a better understanding of the drawings of FIGS. 1a and 1b, the interval (A) separating the walls (2) and (3) has been voluntarily enlarged).
Cette distance (B) plus large est d'ailleurs telle que le volume de l'espace (11) situé entre les deux fonds (22, 23) est supérieur à 50 % du volume total de la chambre (24) délimitée par les deux parois (2, 3) .This wider distance (B) is moreover such that the volume of the space (11) located between the two bottoms (22, 23) is greater than 50% of the total volume of the chamber (24) delimited by the two walls (2, 3).
Sur la Figure la, le récipient (1) est représenté avec son ouverture (5), ici son goulot, dirigée vers le bas. Dans cette position, la double paroi (2,3) est partiellement remplie par un liquide à forte conductibilité thermique (9) qui a été introduit à l'intérieur de la chambre (24) délimitée par les parois (2, 3), jusqu'à venir au moins en recouvrement du fond (22) de la paroi interne (2) . La paroi (2) au niveau du col et des flancs de l'enceinte (4) permettra donc des transferts thermiques avec l'extérieur afin de réchauffer, de refroidir, ou de maintenir à une température adéquate, savoir la température idéale de consommation, la boisson contenue dans l'enceinte (4) du récipient (1).In Figure la, the container (1) is shown with its opening (5), here its neck, directed downwards. In this position, the double wall (2,3) is partially filled with a liquid with high thermal conductivity (9) which has been introduced inside the chamber (24) delimited by the walls (2, 3), up to 'to come at least by covering the bottom (22) of the internal wall (2). The wall (2) at the level of the neck and the sides of the enclosure (4) will therefore allow heat transfers with the outside in order to heat, cool, or maintain at an adequate temperature, namely the ideal consumption temperature, the drink contained in the enclosure (4) of the container (1).
Avantageusement, le volume du liquide thermiquement conducteur (9) occupe moins de 50 % du volume total de la
chambre (24) , et de préférence un volume légèrement inférieur à 50% du volume total précité.Advantageously, the volume of the thermally conductive liquid (9) occupies less than 50% of the total volume of the chamber (24), and preferably a volume slightly less than 50% of the aforementioned total volume.
Au-dessus du fond (22) de l'enceinte intérieure (4), il subsiste en conséquence dans la chambre (24) délimitée par les deux parois (2,3) un espace (11) vide de liquide et rempli de gaz (10) isolant, qui lui-même occupe en conséquence un volume supérieur à 50 % du volume total de ladite chambre (24) , et donc supérieur au volume du liquide thermiquement conducteur (9) . Ainsi, l'espace (11) a un volume suffisant pour recueillir au moins la totalité du liquide (9) contenu dans la double paroi (2,3) quand le récipient (1) est retourné (R) verticalement en position normale avec son goulot (5) orienté vers le haut. Cette position est représentée sur la Figure lb. Après un tel retournement, l'enceinte intérieure (4) est alors, en totalité, entourée par le gaz (10) et les échanges thermiques avec l'environnement sont considérablement limités.Above the bottom (22) of the inner enclosure (4), there therefore remains in the chamber (24) delimited by the two walls (2,3) a space (11) empty of liquid and filled with gas ( 10) insulator, which itself therefore occupies a volume greater than 50% of the total volume of said chamber (24), and therefore greater than the volume of the thermally conductive liquid (9). Thus, the space (11) has a sufficient volume to collect at least all of the liquid (9) contained in the double wall (2,3) when the container (1) is turned over (R) vertically in normal position with its neck (5) facing upwards. This position is shown in Figure lb. After such a reversal, the inner enclosure (4) is then entirely surrounded by the gas (10) and the heat exchanges with the environment are considerably limited.
Le gaz (10) et le liquide (9) utilisés sont préférentiellement l'air et respectivement l'eau. L'air est en effet un assez bon isolant thermique, car il présente un coefficient de conductibilité thermique de l'ordre de 0,025 /m°K, tandis que celui de l'eau est environ 20 fois plus grand.The gas (10) and the liquid (9) used are preferably air and respectively water. Air is indeed a fairly good thermal insulator, because it has a coefficient of thermal conductivity of the order of 0.025 / m ° K, while that of water is about 20 times greater.
Un calcul simple permet d'estimer l'épaisseur que l'on doit donner à la couche d'air (ci-dessus l'intervalle (A) séparant les parois (2, 3) au niveau des flancs du récipient) pour maintenir pendant une durée D un récipient de forme cylindrique contenant de l'eau en dessous d'une certaine température Tl , le récipient ayant été refroidi à la température T0 et la température ambiante étant Tamb, en ne prenant en compte que les échanges thermiques par la surface latérale du récipient (1) et en négligeant les échanges par convection et par radiation.A simple calculation allows to estimate the thickness that must be given to the air layer (above the interval (A) separating the walls (2, 3) at the sides of the container) to maintain for a duration D of a cylindrical container containing water below a certain temperature Tl, the container having been cooled to temperature T0 and the ambient temperature being Tamb, taking into account only the heat exchanges by the surface side of the container (1) and neglecting convection and radiation exchanges.
Pour une température initiale T0=5°C et un maintien en dessous de T1=10°C, les résultats sont les suivants (épaisseur ou intervalle (A) en mm) dans le cas d'un cylindre ayant un diamètre de 90 mm (taille d'une bouteille d'eau minérale standard de 1,5 L) :
L'épaisseur (A) devant être donnée à la double paroi (2, 3) étant connue, il est facile d'en déduire dans le cas d'un récipient cylindrique d'un volume de 1,5 L la hauteur minimale (B) de l'espace (11) destiné à recevoir le liquide thermiquement conducteur après le renversement (R) . Un calcul élémentaire montre que l'accroissement relatif de hauteur de la paroi externe (3) doit être sensiblement égal au double de l'augmentation relative du rayon de la paroi interne (2) , c'est-à-dire l'épaisseur relative de la double paroi (2,3) . Dans les mêmes conditions de température que précédemment, la hauteur supplémentaire minimale (B) à prévoir approximativement (en mm) est:For an initial temperature T0 = 5 ° C and a hold below T1 = 10 ° C, the results are as follows (thickness or interval (A) in mm) in the case of a cylinder having a diameter of 90 mm ( size of a standard 1.5 L bottle of mineral water): The thickness (A) to be given to the double wall (2, 3) being known, it is easy to deduce in the case of a cylindrical container with a volume of 1.5 L the minimum height (B ) of the space (11) intended to receive the thermally conductive liquid after the reversal (R). An elementary calculation shows that the relative increase in height of the external wall (3) must be substantially equal to twice the relative increase in the radius of the internal wall (2), i.e. the relative thickness of the double wall (2,3). Under the same temperature conditions as above, the minimum additional height (B) to be expected approximately (in mm) is:
Ces résultats montrent que, moyennant une paroi extérieure (3) de dimensions légèrement plus grandes que
celles du récipient non isolé, la boisson contenue dans l'enceinte (4) reste fraîche pendant une durée appréciable même si la température ambiante est élevée.These results show that, by means of an outer wall (3) of dimensions slightly larger than those of the non-insulated container, the drink contained in the enclosure (4) remains fresh for an appreciable time even if the ambient temperature is high.
L'effet de l'isolation est bien sûr le même, qu'il s'agisse d'une boisson chaude ou d'une boisson froide. Grâce à la remarquable simplicité du dispositif, il sera même possible pour le commerçant de présenter le récipient selon l'invention dans une position normale à son client pour que le contenant conserve néanmoins longtemps une température optimale. Dans le deuxième mode de réalisation du récipient à autoisolation selon l'invention, représenté schématiquement sur les Figures 2a et 2b, le principe de création d'une dissymétrie dans le volume intérieur de la double paroi (2,3) est également mis en oeuvre. La dissymétrie est dans ce cas axiale, deux parties latérales diamétralement opposées de la double paroi (2,3) ayant une épaisseur différente.The effect of the insulation is of course the same whether it is a hot drink or a cold drink. Thanks to the remarkable simplicity of the device, it will even be possible for the trader to present the container according to the invention in a normal position to his client so that the container nevertheless retains an optimum temperature for a long time. In the second embodiment of the self-insulating container according to the invention, shown diagrammatically in FIGS. 2a and 2b, the principle of creating an asymmetry in the internal volume of the double wall (2,3) is also implemented . The asymmetry is in this case axial, two diametrically opposite side parts of the double wall (2,3) having a different thickness.
La dissymétrie étant axiale, le récipient doit être couché pour que celle-ci engendre une variation de la position du liquide (9) dans la double paroi (2,3) quand le récipient (1) est tourné sur lui-même, d'un demi-tour (R) .As the asymmetry is axial, the container must be laid down so that it generates a variation in the position of the liquid (9) in the double wall (2,3) when the container (1) is turned on itself, half a turn (R).
Quand la partie présentant la plus faible épaisseur se trouve en dessous du récipient, comme le montre la Figure 2a, le liquide (9) d'un volume donné, cette fois encore inférieur à 50 % du volume total de la chambre (24) , doit recouvrir une grande surface. Une grande partie, voire la totalité, de l'enceinte intérieure (4) est donc entourée par une paroi (2) à forte conductibilité thermique. C'est l'inverse, quand la partie de plus grande épaisseur (11) est au-dessous du récipient (1) , tel que la représente la Figure 2b : cette partie (11) recueille le liquide (9) , et le gaz (10) isole donc l'enceinte (4) .When the part having the smallest thickness is below the container, as shown in FIG. 2a, the liquid (9) of a given volume, this time again less than 50% of the total volume of the chamber (24), must cover a large area. Much, if not all, of the inner enclosure (4) is therefore surrounded by a wall (2) with high thermal conductivity. It is the opposite, when the thickest part (11) is below the container (1), as shown in Figure 2b: this part (11) collects the liquid (9), and the gas (10) therefore isolates the enclosure (4).
Le passage de l'état le plus conducteur à l'état le plus isolant est ici encore réalisé manuellement par une rotationThe transition from the most conducting state to the most insulating state is here again carried out manually by a rotation
(R) de 180° autour de l'axe du récipient (1). Selon une méthode avantageuse de fabrication, les fluides(R) 180 ° around the axis of the container (1). According to an advantageous manufacturing method, the fluids
(9, 10) sont introduits à demeure. La paroi externe (3) comporte à cet effet un, voire deux orifices (7) proches du goulot (5), et munis d'obturateurs.(9, 10) are permanently introduced. The external wall (3) has for this purpose one, or even two orifices (7) close to the neck (5), and provided with shutters.
Dans certains cas, l'utilisateur trouvera préférable de changer périodiquement le liquide thermo-conducteur (9) ,
notamment s'il s'agit d'eau. L'un des deux orifices (7) permet d'extraire puis d'introduire l'eau dans la chambre (24) délimitée par la double paroi (2,3) . Le second orifice identique (7) permet l'évacuation simultanée de l'air. Les orifices (7) sont fermés après cette opération.In some cases, the user will find it preferable to periodically change the heat-conducting liquid (9), especially if it is water. One of the two orifices (7) makes it possible to extract and then introduce the water into the chamber (24) delimited by the double wall (2,3). The second identical orifice (7) allows the simultaneous evacuation of air. The openings (7) are closed after this operation.
Toutefois, l'orifice (7) peut être unique et permettre les mouvements contraires et simultanés de l'eau (9) et de l'air (10) s'il est suffisamment dimensionné à cet effet.However, the orifice (7) can be unique and allow the opposite and simultaneous movements of the water (9) and the air (10) if it is sufficiently dimensioned for this purpose.
Dans le troisième mode de réalisation représenté schématiquement sur les Figures 3a et 3b, la paroi externeIn the third embodiment shown schematically in Figures 3a and 3b, the outer wall
(3) comporte deux orifices (7,8) qui sont proches du goulot(3) has two orifices (7,8) which are close to the neck
(5) et qui sont munis d'obturateurs. Une membrane (12) est placée entre la partie de la paroi interne (2) constituant le fond (22) , et la partie de fond (23) de la paroi externe (3) en vis-à-vis.(5) and which are fitted with shutters. A membrane (12) is placed between the part of the internal wall (2) constituting the bottom (22), and the bottom part (23) of the external wall (3) opposite.
L'un des orifices, par exemple l'orifice (7), permet d'introduire dans la chambre interne (24) de la double paroiOne of the orifices, for example the orifice (7), makes it possible to introduce into the internal chamber (24) of the double wall
(2,3), située au-dessus de la membrane (12), un fluide (9) thermiquement conducteur. Le second orifice (8) permet l'évacuation de l'air. Les orifices (7,8) sont fermés après cette opération.(2,3), located above the membrane (12), a thermally conductive fluid (9). The second orifice (8) allows the evacuation of air. The openings (7,8) are closed after this operation.
La partie (13) de la chambre (24) comprise entre la membrane (12) et le fond extérieur (23) du récipient (1) en vis-à-vis de la membrane (12) demeure remplie d'air. Comme il a été vu précédemment à propos des deux premiers modes de réalisation de l'invention, le volume de la partieThe part (13) of the chamber (24) between the membrane (12) and the outer bottom (23) of the container (1) facing the membrane (12) remains filled with air. As was seen previously with respect to the first two embodiments of the invention, the volume of the part
(13) de la chambre (24) originellement remplie d'air est supérieur à 50% du volume total de la chambre (24) et donc supérieur au volume de la partie de ladite chambre située au- dessus de la membrane (12) .(13) of the chamber (24) originally filled with air is greater than 50% of the total volume of the chamber (24) and therefore greater than the volume of the part of said chamber situated above the membrane (12).
La double paroi (2,3) remplie de cette façon présente, dans sa majeure partie, une forte conductibilité thermique qui favorise les transferts thermiques entre l'enceinte (4) et l'environnement. La boisson peut donc être facilement réchauffée, refroidie ou maintenue à la température adéquate, à savoir la température idéale de consommation.The double wall (2,3) filled in this way has, for the most part, a high thermal conductivity which promotes thermal transfers between the enclosure (4) and the environment. The drink can therefore be easily reheated, cooled or kept at the appropriate temperature, ie the ideal temperature for consumption.
A tout moment, la membrane (12) est cassée, comme le montre la Figure 3b, et le fluide thermiquement conducteurAt all times, the membrane (12) is broken, as shown in Figure 3b, and the thermally conductive fluid
(9) s'écoule par gravité dans l'espace (13) situé en
dessous, tandis que l'air (10) le remplace dans la partie de la double paroi (2, 3) située au droit de l'enceinte (4).(9) flows by gravity into the space (13) located in below, while the air (10) replaces it in the part of the double wall (2, 3) located to the right of the enclosure (4).
Dans ces conditions, les échanges de chaleur entre la boisson et l'extérieur sont limités, et ladite boisson conserve en conséquence sa température optimale.Under these conditions, the heat exchanges between the drink and the outside are limited, and said drink therefore retains its optimum temperature.
Avantageusement, ces récipients, de types "bouteille d'eau minérale", "bouteille de soda", "canette de bière", ouAdvantageously, these containers, of the "mineral water bottle", "soda bottle", "beer can" types, or
"gourde", sont fabriqués en plastique ou en aluminium, ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement ."gourd", are made of plastic or aluminum, or any other material compatible with the product to be thermally insulated.
A titre d'exemples de produits pouvant être contenus dans un récipient conforme à l'invention, il est possible de citer, sans que cette liste soit limitative :As examples of products which may be contained in a container in accordance with the invention, it is possible to cite, without this list being exhaustive:
- de l'eau, minérale ou non, gazeuse ou non, du lait et autres aliments liquides ou solides à base de lait, des boissons à base de thé, de café ou de chocolat, des soupes et potages, des sodas, des jus de fruit, de la bière, une boisson gazeuse du type limonade ou panaché, du vin, un alcool de type vodka pour ce qui est des produits alimentaires, - du sang pour ce qui est d'un liquide non alimentaire,- water, mineral or not, carbonated or not, milk and other liquid or solid foods based on milk, drinks based on tea, coffee or chocolate, soups and soups, sodas, juices fruit, beer, a soft drink of the lemonade or cooler type, wine, an alcohol of the vodka type in the case of food products, - blood in the case of a non-food liquid,
- des organes, en vue d'une transplantation.- organs, for transplantation.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode d'exécution ci-dessus, donné à titre d'exemple ; elle embrasse, au contraire, toutes les variantes possibles de réalisations. Ainsi, le rapport volume d'air/volume d'eau définis dans la chambre (24) pourra être compris par exemple entre 51/49 et 80/20, un petit rapport, assez voisin de 1, pouvant toutefois être idéalement recherché pour éviter que le récipient (1) ait une hauteur trop importante causée par la présence de l'espace (11) (figures la et lb) ou par celle de la partie (13) (figures 3a et 3b) .
It goes without saying that the invention is not limited to the single embodiment above, given by way of example; on the contrary, it embraces all possible variants of embodiments. Thus, the air volume / water volume ratio defined in the chamber (24) could be for example between 51/49 and 80/20, a small ratio, fairly close to 1, which can however be ideally sought to avoid that the container (1) has too high a height caused by the presence of the space (11) (Figures la and lb) or by that of the part (13) (Figures 3a and 3b).