BE1015595A6 - Refroidisseur portable. - Google Patents

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BE1015595A6 BE2003/0393A BE200300393A BE1015595A6 BE 1015595 A6 BE1015595 A6 BE 1015595A6 BE 2003/0393 A BE2003/0393 A BE 2003/0393A BE 200300393 A BE200300393 A BE 200300393A BE 1015595 A6 BE1015595 A6 BE 1015595A6
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/107Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air portable, i.e. adapted to be carried personally

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Abstract

Un refroidisseur portable comportant une source cryogène amovible capable de refroidir, répétitivement le contenu d'emballages tels que boîtes ou bouteilles ou tonnelets ou... de bières, boissons carbonatées, eau,...est constitué d'une enveloppe fermée contenant une matelassure dans laquelle une quantité dosée de gaz cryogène est envoyée dés que la quantité précédente ayant cédé une part importante de ses frigores au contenu est évacuée par un dispositif d'échappement calibré. L'atteinte de la température souhaitée de consommation du contenu est indiquée par un indicateur thermochromatique appliqué sur l'emballage. Le refroidisseur se présente sous forme de bande à enrouler, sous forme de manchon ou sous forme de conteneur. Une valve de prélèvement de quantités dosées de liquide du réservoir fait également partie de l'ensemble. En dehors du domaine des loisirs, le refroidisseur trouve également des applications dans le domaine de la cryothérapie, de la pathologie médicale, du sanitaire et de l'esthétique.

Description


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  REFROIDISSEUR PORTABLE. 



  Cette invention est relative à un refroidisseur portable comportant une source cryogène amovible capable de refroidir, répétitivement, le contenu d'emballages tels que boîtes ou bouteilles ou tonnelets ou... de bières, boissons carbonatées, eau, .... 



  Il existe de nombreux brevets qui proposent des dispositifs de réfrigération installés dans des emballages contenant des boissons. Ces dispositifs n'ont pas connu de   succès commercial pour des raisons aussi diverses que : unitaire, espace   requis dans la boîte beaucoup trop important, risque de pollution de la boisson par le fluide réfrigérant, altération de la boisson suite à une congélation trop importante, mode de réalisation difficilement intégrable dans les lignes de remplissage, etc. 



  Selon les régions du monde ou selon les législations plus ou moins environnementalistes, les boissons carbonatées, les jus de fruit, les bières, les eaux, les boissons lactées, les boissons énergétiques, les thés, les vins, etc... sont commercialisés dans des emballages individuels communément appelés boîtes, bouteilles, tonnelets, cubitainers, ... et qui sont réalisés en fer blanc, aluminium, verre, carton ou autres matières plastiques. La recommandation faite au consommateur est généralement inscrite sur l'emballage et prône une consommation du contenu à des températures dites 'fraiches" que nous situerons entre 4 et 10 C. 



  Le rafraîchissement de.ces types de boissons pose un problème quand il n'y a pas de source froide à proximité du lieu de consommation. 



  ENVIRONNEMENT TECHNOLOGIQUE ET POSITIONNEMENT DU BREVET. 



  1. Produits et brevets pertinents Il existe des frigos-box qui maintiennent, grâce à la présence de glaçons ou d'un dispositif réfrigérant utilisant du courant électrique, plusieurs boîtes ou bouteilles fraîches pendant des temps assez long. Cependant, ces frigos-box sont encombrants et énergivores. Leur capacité à refroidir des boissons non préalablement refroidies dans des installations frigorifiques peut être considérée comme nulle si on envisage de refroidir une boîte de limonade de 20 - 30  C à 7 C, par exemple, en moins de 10 minutes. 



  Des manchons contenant des fluides à base de glycol qui permettent de rafraîchir des boîtes de boissons en 5 minutes pour autant que les manchons aient, au préalable, été réfrigérés à 248-258 K pendant 4 à 8 heures sont notamment fabriqués par VACU Products, NL 2200 AI Delft et Connabride Plastics Ltd, Cork, Eire. 



  Dans le même esprit, le brevet US4989415 décrit un dispositif dans lequel un fluide est contenu dans une capsule amovible qui après réfrigération est incorporée à la base d'un conteneur qui contient une boîte ou bouteille à refroidir et le brevet US4413481 une enveloppe comportant des alvéoles contenant des réfrigérants et qui peut être fixée autour d'un emballage contenant un fluide. 



  Le brevet W09937958 décrit une optimisation des conditions du transfert thermique à partir d'un réservoir contenant des gaz ou réactifs destinés à transférer des frigories ou des calories vers le contenu d'un emballage. Le dispositif a une autonomie unitaire. 



  Le brevet EP0279971 décrit un dispositif qui utilise les propriétés réfrigérantes de gaz cryogènes contenus dans un réservoir à perforer afin que son contenu s'échappe dans une enceinte à la base ou à la périphérie d'une boîte dont le contenu doit être refroidi. Le dispositif a une autonomie unitaire. 



  On connaît le conteneur réfrigérant pour boîtes individuelles décrit dans les brevets W09609506 et W09609507. Très schématiquement, le conteneur est constitué d'une enveloppe pouvant recevoir une boîte de boisson à réfrigérer; un serpentin contenant un gaz réfrigérant liquéfié et sous pression est disposé entre l'enveloppe et la boîte. Le contenu du serpentin peut être évacué par une ouverture à pratiquer à la base du conteneur afin de créer une chute de température sur les parois de la 

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 boîte et à réfrigérer son contenu. Un tel conteneur présente, à notre sens, le grand désavantage de ne pouvoir être réutilisé et un coût de réalisation peu économique. 



  Son recyclage est également malaisé. Le dispositif a une autonomie unitaire. 



  D'autres brevets seront également évoqués à l'occasion de la description des étapes fonctionnelles. 



  2.Spécificité de l'invention. 



  La présente invention a ainsi pour but de réaliser un refroidisseur ayant une autonomie supérieure à l'unité, aisé à fabriquer et pouvant être manipulé sans danger, constitué de 3 modules, dont 2 au moins sont réutilisables, apte à refroidir, consécutivement, le contenu d'emballages réalisés en matières diverses et de forme quelconque, ledit refroidisseur étant muni d'un dispositif de régulation du refroidissement et d'un indicateur de température du contenu. 



  Plus précisément, la présente invention a pour objet un refroidisseur comportant :   #   une enveloppe extérieure constituée d'une mousse isolante externe et d'une matelassure intérieure comportant un dispositif de mise à l'atmosphère et dont les dimensions intérieures autorisent l'insertion avec jeu d'emballages ;   #   un dispositif d'obturation de l'espace entre l'enveloppe et l'emballage ;   #   un réservoir amovible, contenant un gaz réfrigérant en partie liquéfié sous pression en quantité suffisante que pour permettre de refroidir successivement les contenus de plusieurs emballages et qui est muni d'un dispositif destiné à doser le réfrigérant envoyé dans la matelassure. 



     #   Un indicateur de l'atteinte de la température de consommation du contenu de l'emballage. 



  D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours des descriptions des principes fonctionnels qui suivent ainsi qu'en regard des schémas et dessins annéxés. 



  3 Principes mis en #uvre pour le transfert thermique au contenu de l'emballage. 



  Afin de limiter les déperditions thermiques vers l'extérieur du refroidisseur, une couche de mousse à cellule fermée (PE, PU ou équivalent) constitue la paroi externe. Afin de favoriser les échanges thermiques du gaz cryogène vers l'emballage, il est préférable de combiner les transferts par conduction et convection. 



  A cette fin, une matelassure poreuse et déformable est insérée à l'intérieur de l'enveloppe externe et, éventuellement, au fond du refroidisseur. Sous l'effet de la pression du gaz cryogène qui sera préférentiellement délivré sous forme liquide au sein de la matelassure, celle-ci tend à gonfler et à épouser la forme de l'emballage inséré favorisant ainsi le transfert par conduction. L'avantage de cette disposition est d'éviter, grâce à une multitude de points de contact, la formation de blocs de glace dans l'emballage, lesdits blocs de glace pouvant affecter le goût du contenu. 



  4. Principes adoptés pour l'échappement contrôlé des gaz réchauffés. 



  Suite au transfert thermique vers le contenu de l'emballage, le gaz se réchauffe et doit être évacué afin de permettre son remplacement par une nouvelle quantité froide. Il est connu qu'une ouverture du genre fente réalisée dans des matériaux souples sans enlèvement de matière ne donne lieu à passage de gaz que pour un pression différentielle dépendant, d'une part, de la nature du matériau, de son épaisseur et de la longueur de la fente et, d'autre part, que ladite pression croit avec la diminution de la température. De telles fentes sans enlèvement de matière sont pratiquées, par exemple, dans le couvercle amovible et souple d'une réalisation où la paroi extérieure a une forme parallélipipédique.

   La longueur de la fente et l'épaisseur de la matière à l'endroit de la fente sont dimensionnées de manière telle que l'échappement des gaz cryogènes appauvris soit possible à partir d'une température prédéterminée afin de conditionner un échappement automatique à un moment où l'efficacité du transfert thermique se réduit significativement. 

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 Alternativement, les fentes peuvent être remplacées par un ou des orifices pratiqués dans la partie supérieure ou inférieure du refroidisseur, lesdits orifices étant obturés par des valves ayant la forme d'une ombrelle dont la forme et l'épaisseur permettent un échappement automatique lié à des conditions de température et pression semblables. 



  5. Principes de l'activation de l'échange thermique et de sa durée. 



  L'échange thermique d'un gaz cryogène s'amorce par la mise en communication du réservoir contenant ledit gaz en partie liquéfié avec la matelassure contenue dans le conteneur. Cette mise en communication momentanée est réalisée au moyen d'une valve actionnée, par exemple, en effectuant une pression vers le bas sur l'emballage. 



  On notera que, dans le cas d'un refroidisseur de forme parallélipipédique, cette pression est faible pour autant qu'il n'y ait pas de gaz dans la matelassure ou que la pression de la matelassure sur l'emballage soit réduite de manière à diminuer le frottement. Durant la phase intense de l'échange, il est ainsi difficile d'ouvrir la valve d'une part à cause de la friction, mais aussi par suite de la pression régnant en aval. 



  Ceci est valable pour le cas où le réservoir est intégré dans le refroidisseur. 



  Ledit réservoir peut également être externe au conteneur. Dans ce cas, c'est la seule pression qui règne dans la matelassure qui limite les admissions de gaz. 



  Il est remarquable que les valves d'usage courant sur les flacons d'aérosol sont essentiellement constituées : - d'une tubulure mobile par laquelle le produit est débité et sert comme activateur , - d'un pointeau conique ou annulaire plan destiné à assurer l'étanchéité et le débit , - un corps de valve comportant un siège plan ou conique ; - un ressort assurant l'application du pointeau sur le siège ; - un corps de valve éventuellement pourvu d'un orifice de mise en communication avec la phase gazeuse du gaz propulseur. 



   - un tube plongeur ; - un bouton poussoir avec orifice pulvérisateur qui s'insère sur la tubulure mobile. 



  De telles valves sont décrites, notamment dans les brevets EP0398520, US4019657, US4247025, US3542248, US2767023, US 3544258, US3575320... entre autres. 



  D'autres valves, comportant sensiblement les mêmes dispositifs de base énuméré ciavant, comportent un dispositif qui délimite une chambre de volume déterminé et un second dispositif pointeau - siège ou un ensemble d'orifices dont l'ouverture est asservie à la tubulure mobile afin de délivrer une dose constante lors de chaque pression exercée sur la tubulure mobile. De telles exécutions son décrites, notamment, dans les brevets EP0675054, JP3085170, W003042068, US3497108, GB2206100, EP0616953, US4077542, US6032836,... 



  Dans la majorité des cas, le remplissage du réservoir par la tubulure mobile est possible. 



  Dans la majorité des cas également, la valve doit livrer passage à des gaz propulseurs, en quantité dosée ou non dosée, qui entraînent des produits liquides ou pulvérulents également contenus dans le réservoir. 



  La réalisation des valves fait généralement appel à des procédés d'injection de matières plastiques et donc à au minimum deux outillages assez dispendieux. 



  Dans le cadre de la présente invention la valve fait partie intégrante du système de fonctionnement et il a été cherché à réaliser une valve aisée à fabriquer et qui, essentiellement, comporte les composants suivants : - une tubulure mobile par laquelle le contenu du réservoir est débité qui sert comme activateur et est constitué par un tube ; - un corps tubulaire fixe dont la section circulaire n'est pas constante ; - un corps sphérique - un insert cylindrique - un ressort - deux clapets anti-retour La conception de la valve-est telle qu'elle peut être réalisée au départ de composants 

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 produits de manière courante pour des utilisations diverses. 



  Une disposition préférentielle de la valve réside dans le fait qu'à chaque ouverture une quantité de gaz cryogène liquide prédéfinie par le volume de l'enceinte comprise entre les enveloppes externes de la matelassure et de l'emballage est libérée. L'orifice externe de la valve est mis en communication avec une tubulure munie de petits orifices qui débitent le gaz dans la matelassure. 



  6. Principes et substances à caractère cryogène ou exothermiques. 



  L'obtention de frigories est le résultat de manipulations physico-chimiques telles que la chute de pression entraînant le passage de la phase liquide à la phase gazeuse ou la dissolution entraînant le passage de la phase solide à la phase liquide. La gamme des substances qui présentent une capacité cryogène ou thermique importante sous un faible volume et qui répondent à des considérations environnementales et de santé satisfaisantes s'étend de jour en jour. 



  La vaporisation de l'eau ou d'un autre fluide sous vide est une des sources de frigories évoquée dans les brevets de Thermagen (W00196796, US6324861, FR2816698, ...) ou de Zeolith (EP0726433). Le désavantage réside dans le fait que la réaction ayant lieu dans une enveloppe poreuse, c'est l'ensemble qui doit être évacué après l'usage unique. 



  D'une part, la réaction endothermique de dissolution d'une substance telle que le nitrate d'ammonium dans l'eau est également évoquée dans le brevet US3874557 et, d'autre part, la réaction exothermique de la chaux vive avec l'eau sont très fréquemment mentionnées. D'autres réactions endothermiques et exothermiques sont possibles et font partie de l'arsenal du laborantin en chimie. 



  Quand on envisage une utilisation répétée, les gaz cryogènes restent cependant l'option la plus pratique. Le choix du gaz est guidé par diverses considérations parfois contradictoires : - respecter l'environnement - ne pas présenter de danger sanitaire pour l'utilisateur - permettre un stockage sous une pression raisonnable - avoir un pouvoir réfrigérant important pour un volume réduit - être bon marché Le dioxyde de carbone CO2 et le protoxyde d'azote N20 sont des choix naturels qui présentent l'inconvénient d'une pression critique assez élevée ( 74 et 72 bar respectivement) à 31 et 36  C respectivement et ils sont plus lourds que l'air Les gaz utilisés dans les unités de réfrigération industrielle appartiennent aux catégories CFC, HCFC, HFC,....

   et le plus commun est connu sous le sigle R22 qui a une capacité cryogène semblable au CO2 mais une pression critique nettement inférieure. Il est malheureusement très polluant. 



  Les gaz G2032 ou G2015 de Gu Thermotechnology ou les CARE 50 ou 30 de Earthcare Products sont actuellement les gaz qui sont envisagés pour la substitution à long terme des CFC, HCFC, HFC,... Ils sont cependant assez chers. 



  Tout gaz ou mélange de'gaz à effet cryogène important lors de sa détente peut être utilisé et l'utilisation de réservoirs ou bouteilles contenant des gaz plus courants tels que N2, ou l'air ne sont pas à exclure. 



  Dans une application visant à réchauffer plutôt qu'à refroidir le contenu des emballages il est fait appel à des réactions chimiques qui libèrent de l'eau sous forme de vapeur ou un gaz chaud. Les réactifs sont stockés dans des pochettes contiguës reliées par un conduit obturé temporairement, par exemple, par une objet sphérique qui pourra être déplacé vers une des pochettes afin de déclencher la réaction. Le conduit est également muni d'un dispositif ne permettant le passage que dans le seul sens conduit vers matelassure. Un certain nombre de ces jeux de pochettes est disposé à la périphérie de la matelassure. 



  Lorsqu'un gaz combustible tel que le propane ou le butane ou tous mélanges de tels gaz est utilisé comme gaz cryogène, il est également possible de diriger les gaz réchauffés lors du refroidissement du contenu d'un ou plusieurs emballages vers le ou les brûleurs d'un réchaud afin de chauffer ou cuire le repas. 



  7. Principe de réalisation du réservoir à gaz cryogène. 

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  L'objectif est de réaliser un réservoir d'une contenance telle qu'environ 10 emballages d'une contenance d'environ 0.33 litre puissent être refroidis de 25 C à 7 C successivement. Le réservoir incorporera un dispositif d'ouverture actionnable soit par pression axiale, soit par pression radiale. Ce dispositif d'ouverture sera ainsi dimensionné que ce soit la partie liquide qui soit prioritairement débitée de manière à profiter au maximum de l'énergie cryogène dégagée lors de la vaporisation. 



  Sur le plan technologique, le réservoir sera réalisé en un matériau métallique tel que l'acier pour emboutissage et constitué de deux parties assemblées par moyen mécanique ou thermique. Chaque partie sera pourvue de rainures et bossages qui nécessiteront une énergie de mise en forme importante afin de conférer à l'ensemble des caractéristiques de résistance aux pressions internes de service, stockage et transport répondant aux normes des réservoirs contenant des gaz en partie liquéfiés sous la pression d'équilibre jusqu'à une température de 70 C. 



  Le remplissage de ces réservoirs est aisément réalisable par le dispositif d'ouverture. 



  Sur base des propriétés du CO2, il a été calculé que la masse de gaz nécessaire à produire un abaissement de 20 C se situait en deçà de 0.1 Kg. 



  Afin de pouvoir accommoder des emballages de plus grande taille ou de refroidir plusieurs conteneurs simultanément, il est aussi possible d'utiliser un réservoir externe constitué par une bonbonne dont la capacité s'échelonne entre 0. 3 et 3.5 Kg. 



  8. Principe de l'indicateur d'atteinte de la température de consommation du contenu. 



  L'objectif est de munir le conteneur d'un dispositif qui donne une indication sur la température du contenu de l'emballage qui, pour les boissons, devrait se situer entre 4 et 10 C. Au départ d'une courbe d'évolution de la température du contenu simultanée à celle du couvercle supérieur de l'emballage, un indicateur thermochromatique, attaché au conteneur et destiné à être mis en contact avec le couvercle supérieur de l'emballage, permettra par une variation de couleur d'indiquer que la température espérée est atteinte. L'avantage de l'indicateur sera également de prévenir l'utilisateur d'une température trop basse du couvercle de l'emballage afin d'éviter des brûlures froides lors du contact avec les doigts ou les lèvres. 



  Les figures qui suivent indiquent un mode de réalisation préférentiel mais non univoque de l'invention. 



  La figure 1 représente, dans une coupe schématique partiellement écorchée, le principe de réalisation d'un refroidisseur du type conteneur en version   souple   selon l'invention. 



  La figure 2 représente, dans une coupe schématique partiellement écorchée, le principe de réalisation d'un refroidisseur du type conteneur en version   rigide   selon l'invention. 



  La figure 3 représente, dans une coupe schématique partiellement écorchée, le principe de réalisation d'un refroidisseur du type conteneur en version   réservoir externe   selon l'invention. 



  La figure 4 représente le principe de réalisation refroidisseur du type manchon réfrigérant matelassé à   profil adaptatif   et   réservoir externe  . 



  La figure 5 représente un mode de réalisation de la matelassure. 



  La figure 6 représente un mode de réalisation des pochettes chauffantes. 



  La figure 7 représente un mode nouveau de réalisation d'une valve à débit contrôlé. 



  La figure 8 représente un mode d'utilisation du flux de gaz cryogène pour convoyer des substances médicales, biomédicales ou esthétiques en cryothérapie. 

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  Dans la figure 1 est exposé le schéma de principe de réalisation d'un refroidisseur du type conteneur   souple   selon l'invention. Ce conteneur destiné à réfrigérer le fluide 1 contenu dans un récipient 2 est constitué d'une enveloppe 4 réalisée dans un matériau isolant fond 37 sur lequel repose un réservoir amovible 12 réalisé à partir de deux flancs emboutis et comportant des bossages radiaux 27 et axiaux 26 ainsi qu'un défoncement avec gorge 34 dans sa partie supérieure. Ladite gorge 34 étant destinée à immobiliser, de manière étanche, la valve 18 préalablement à l'assemblage mécanique ou thermique avec la partie inférieure. Le réservoir est prévu pour stocker, selon les normes en vigueur un fluide réfrigérant à l'état d'équilibre gaz (14) et liquide (13).

   A sa partie supérieure, le conteneur est muni d'un couvercle 5 qui se fixe par un effet de serrage de la protubérance 6 dans l'enveloppe 3 et permet par la forme de la lèvre 7 d'accommoder des récipients 2 de dimensions et natures variables. Le couvercle 5 est muni de fines fentes 8 destinées à permettre la sortie des gaz réfrigérants excédentaires et réchauffés. Alternativement, l'échappement des gaz réchauffés peut aussi se faire par le biais d'un orifice 23 pratiqué dans une platine support collée à l'intérieur de l'enveloppe 4 qui accueille un valve 24 du type dit   à ombrelle  .

   Le dispositif d'ouverture n'est qu'esquissé car il s'agit d'un dispositif classique qui est communément utilisé sur les aérosol et dont les constituants principaux sont un tube plongeur 19 éventuellement fermé et muni d'un orifice 33 de très faible diamètre (100  ), un ressort de rappel 28, un siège de valve 29, un obturateur avec tige poussoir 30 dont l'extrémité inférieure obture l'orifice 33 lors de l'ouverture et un conduit 31 ayant pour double fonction de véhiculer le gaz vaporisé et supporter le bouton d'activation 17. Ledit bouton 17 est actionné en appuyant sur l'emballage 2 durant une période courte.

   Ceci autorise le réfrigérant liquéfié 13 à s'échapper sous forme gazeuse à une température avoisinant sa température de vaporisation et à se répandre via une conduite 15 munies de perforations 16 au sein de la matelassure 11 qui est contenue dans une enveloppe étanche sur sa face externe et une enveloppe à micro porosités sur sa face interne de manière à se gonfler selon la direction indiquée par 36 quand du gaz frais est admis puis à se rétracter lorsque le gaz épuisé d'échappe par l'orifice 8 (alternativement 23). Le bouton 17 ainsi que la conduite 15 peuvent avantageusement être incorporée à la matelassure 11. Après un laps de temps de 10 - 15 secondes, l'opération peut alors être répétée car la pression exercée par la matelassure 11 sur l'emballage 2. s'est amoindrie.

   L'opération est répétée jusqu'à ce que l'indicateur thermochromatique 21 qui est attaché à l'enveloppe 4 ou au couvercle 5 et qui s'applique sur le couvercle 35 de l'emballage 2 indique, par un changement de couleur unique que la température du contenu 1 est adéquate. Lorsque le réservoir 12 est vide, il est très aisément dégagé vers le haut, après avoir retiré la matelassure 11 et remplacé par un réservoir plein. Des indications et précautions d'usage 25 figurent sur la face externe de 4. 



  Préférentiellement, mais non limitativement, les divers constituants peuvent être réalisés dans les matériaux suivants: - enveloppe 4 mousse en polyéthylène ou en polyuréthane à structure de dureté variable ; - réservoir 12 en acier pour emboutissage ou des composites; - couvercle 5, en matières plastiques ayant une bonne tenue au froid prononcé : polypropylène, teflon, etc. 



   - matelassure 11en non tissé à base papier ou fibres artificielles contenu dans une enveloppe fermée à faces mixtes en polyéthylène étanche et micro perforée. 



   - Valve 18 en matière plastique de la gamme des polypropylènes ou de l'ABS. 



  Dans la figure 2 est exposé le schéma de principe de réalisation d'un refroidisseur du type conteneur   rigide   selon l'invention. Ils se différencie de celui représenté à la figure 1 par la suppression du fond 37 et par l'introduction d'un enveloppe métallique 3 en acier ou aluminium entre les enveloppe 4 et la matelassure 11. Ladite enveloppe 3 comporte, à sa base une gorge convexe 9 destinée à fixer le bourrelet concave 20 résultant de l'assemblage des 2 portions du réservoir 12. La base de l'enveloppe 3 est crantée de manière à réaliser des lamelles périphériques 10 qui facilitent l'introduction et l'extraction du réservoir 12 et le fixent afin que ledit réservoir 

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 12 serve de fond au conteneur. 



  Dans la figure 3 est exposé le schéma de principe de réalisation refroidisseur du type conteneur   à réservoir externe   selon l'invention. Ils se différencie de celui représenté à la figure 1 par la suppression du réservoir 12 et par une modification du conduit 15 qui reçoit le gaz cryogène d'une bonbonne ou bouteille 40 par une conduit de raccordement 41 et un embout 39. Il est cependant utile de mentionner que le dispositif d'ouverture du réservoir 40 est de la même conformation que celui dévrit auparavant. 



  Dans la figure 4 est exposé le schéma de principe de réalisation refroidisseur du type manchon à   profil adaptatif   et   à réservoir externe   selon l'invention. Ils se différencie de celui représenté à la figure 3 par la suppression du couvercle 5, de l'enveloppe 4, de la partie inférieure de la matelassure 11, le transfert des indications de services 25 sur la face de la matelassure et du point d'attache du cordon 22 de l'indicateur thermochromatique 21 de l'enveloppe 4 ou du couvercle 5 à la matelassure 11. Deux ou plus ceintures de fixation 42 sont fixées sur la matelassure 11. Ces ceintures sont maintenues par une fermeture 43 du type       Velcro   qui est ici représentée dans une réalisation du type   ceinture   mais qui n'exclut pas une fermeture du type   longitudinale  . 



  La figure 5 expose, en coupe, un mode de réalisation de la matelassure 11. Des feuilles de matelassures sont constituées d'une feuille de polyéthylène ou de Kevlar étanche 44 sur laquelle on dépose une couche de non tissé 46 avant de recouvrir ce dernier par un feuille de polyéthylène micro perforée 45. Des sections rectangulaires, éventuellement avec des appendices circulaires sur un côté, sont découpées selon les dimensions de l'emballage type dont le contenu est à refroidir. La tubulure 15 où les orifices 16 ont été réalisés et l'embout 39 dépasse de la section est mise en place par enlèvement d'un peu de non tissé 44. Le dispositif d'échappement des gaz appauvris 23+24 est mis en place sensiblement dans le coin diamétralement opposé à celui de la tubulure 39.

   Les extrémités des feuilles 44 et 45 sont alors soudées par ultrason, par exemple, sur le pourtour et une attention particulière est réservée à l'endroit du passage de la tubulure 39. Une couche isolante similaire à l'enveloppe 4 est également à envisager. 



  La figure 6 expose, en coupe, un mode de réalisation schématique d'un jeu de pochettes comportant une pochette 48 contenant le réactif   A   en quantité appropriée, une pochette 49 contenant le réactif   B  , en quantité appropriée à une réaction complète avec  A  , reliés par un conduit 50 obturé, temporairement par une bille 51 qui, par pression sur le conduit 50 dans la direction 52 permet le déclenchement de la réaction entre   A   et   B   Le produit gazeux de la réaction exothermique peut alors s'échapper par le conduit 39 qui est muni d'un dispositif univoque 53. Préférentiellement, la bille 51 est localisée à l'embranchement des conduits 50 et 39 avant son déplacement.

   Il est également à noter que la bille 51 est d'un diamètre sensiblement supérieur au diamètre intérieur des conduits 50 et 39 qui, par leur élasticité permettent une déformation locale progressive et non permanente. 



  Divers ensembles décrits ci-dessus peuvent être disposés au pourtour de la matelassure à la manière de la tubulure 15 de la figure 4. 



  Alternativement, les pochettes 48 et 49 peuvent être de dimension plus importante. 



  Lorsque la température de consommation indiquée par 21 est atteinte, l'utilisateur peut interrompre le flux des réactifs en ramenant la bille 51 à sa position de départ. 



  Dans ce mode de réalisation, un dispositif de retenue 54 de la bille 51 équipe, par exemple la pochette 48 et ledit dispositif 54. Ce dispositif de retenue 54 est conçu de manière à servir de valve uni voie en direction de la pochette 49 dès que la bille 51 y est présente. 



  La figure 7 expose le principe d'une réalisation nouvelle d'une valve à débit contrôlé de liquide cryogène utilisable dans le cadre de l'invention quel que soit le type de réservoir retenu. Schématiquement, la valve est constituée d'une tubulure externe plus ou moins rigide 55 comportant une partie 62 destinée à la fixation dans le 

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 réservoir avec étanchéité garantie par le bourrelet 61a qui provoque, lors du sertissage un renflement 61 b qui assure l'étanchéité avec 65, d'une partie conique 63 dont la partie interne joue le rôle de siège et d'une partie droite 64 ;

   ladite tubulure externe contenant une tubulure mobile 56 dont, au moins, la partie inférieure est légèrement compressible comportant une partie cylindrique 65 destinée à recevoir un bouton d'activation distributeur, une partie semi sphérique 66 qui est destinée à jouer le rôle d'obturateur quand elle repose sur le siège 63 et dont la forme est créée par la présence d'une bille 57 dont le diamètre est sensiblement supérieure à celle du diamètre intérieur de 56 et une autre portion cylindrique 67 qui sert de guide au ressort 59. La portion tubulaires 67 comportent un couvercle 60 solidaire de la tubulure 67. Une fourrure 69 est disposée entre les portions tubulaires 64 et 67 afin de limiter le volume et ou la course de la tubulure 56 dans la tubulure 55 lors de l'activation indiquée par les flèches 77.

   Avant ladite activation la fraction liquide du contenu du réservoir ou de la bouteille alimente la chambre 68 et rempli les canaux 72 et 73 ainsi que la chambre 78 en ouvrant le clapet anti-retour 74. Lorsqu'une pression instantanée vers le bas est exercée sur la tubulure 56, la pression tend à augmenter dans la chambre 78 car l'étanchéité de l'obturateur 66 par rapport au siège 63 n'est pas rompue instantanément suite à la relative compressibilité du matériau constituant 56. Ceci entraîne la fermeture du clapet 74 pendant un temps suffisant à la durée de l'échappement vers l'extérieur par l'orifice 75 d'une quantité contrôlée et sous forme gazeuse du liquide contenu dans la chambre 78 et son maintien en position fermée est également assuré par le fait que la partie inférieure de 66 pose mécaniquement dessus.

   Dès relâchement de la pression sur la tubulure 56 par l'utilisateur - ou un dispositif quelconque de commande - l'effet combiné du ressort 59 et de la pression exercée sous le clapet 74 par le liquide, cause la fermeture instantanée. Un canal 58 réalise la liaison entre la partie du réservoir contenant du gaz et l'atmosphère, ledit canal comportant un dispositif anti-retour qui permet le remplissage du réservoir ainsi que le retour de gaz vers le réservoir en cas de surpression dans le système lors d'activation de la valve à intervalles trop rapprochés. 



  Dans le cas où l'extraction de gaz est désirée, l'orifice 71, la fourrure 69, les canaux 72 et 73 et le clapet 74 sont supprimés et un canal 76 avec clapet anti-retour identique, mais en sens inverse, au canal 58 est aménagé. 



  La figure 8 expose le principe d'un dispositif comportant un venturi 79 installé dans le flux de gaz 82 du conduit 39 et dont l'orifice d'aspiration est en extrémité d'un capillaire 80 afin d'entraîner des substances médicales, bio médicales ou esthétiques contenues dans un flacon 81 vers une zone couverte par l'enveloppe où un traitement de cryothérapie ou de cryo-esthétique est désiré. 



  La figure 9 expose le principe d'une valve insérée dans le conduit 39, ou à l'entrée de la matelassure, qui est constituée d'un corps cylindrique 83 contenant un axe cylindrique 84 dans lequel des trous axiaux 85 d'entrée et de sortie disposés à un angle d'environ 45  l'un par rapport à l'autre sont pratiqués et dont les dimensions sont telles que le volume de la chambre ainsi créée corresponde au volume désiré de gaz liquide à gazéifier. Ledit gaz liquide pénètre suivant la flèche 82 et rempli la chambre constituée par 'les trous 85. Par rotation de l'axe 84 dans le sens de la flèche 86, les trous prennent la position en pointillé 87 autorisant de ce fait l'échappement de la quantité emprisonnée suivant la flèche 88.

   La commande de la rotation de l'axe est assurée par un levier asservi à une pression sur l'emballage ou indépendante et le retour en position de départ par un ressort éventuellement réalisé en un métal à mémoire qui ne permet le rechargement de la chambre qu'après que la température dans la matelassure atteint 10 C par exemple(non représentés). 



  Tant les figures que le texte repris dans cette description ne doivent pas être considérés comme représentant les seuls modes de réalisation ou d'application envisagés. Ainsi, le terme emballage pourrait aussi être remplacé par le terme conduite ou tuyauterie et le refroidisseur pourrait être utilisé afin de geler des portions de celle-ci en vue de pouvoir réparer des fuites ou de réaliser des piquages.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS 1. Un dispositif portable destiné à refroidir le contenu d'emballages contitué par une enveloppe sensiblement de forme parallélipipédique pouvant être conformée et fixée de manière à entourer partiellemnt l'emballage, ladite enveloppe comportant une matelassure, constituée de fibres minces sans orientations préférentielles, incluse dans une enceinte fermée dont la paroi côté emballage est microporeuse tandis que l'autre paroi est étanche et recouverte d'un isolant du côté extérieur,
    ladite enceinte étant dotée d'un dispositif d'amenée et de distribution de charges dosées de gaz cryogène sous forme liquide qui provoquent instantanément le gonflement de la matelassure par son passage sous forme gazeuse en forçant la paroi microporeuse contre l'emballage ainsi que d'un dispositif d'échappement de gaz cryogène dont l'ouverture est conditionné par l'élévation de la température dudit gaz suite à l'échange thermique avec le contenu de l'emballage, lesdites charges dosées de gaz cryogène provenant d'un réservoir dont la capacité est telle que le processus peut être répété sur des conteneurs consécutifs.
  2. 2. Un dispositif selon revendication 1, caractérisé par le fait que l'enveloppe est dotée d'un dispositif visant à assurer l'étanchéité à ses bords inférieurs et supérieurs avec la surface d'un emballage de forme sensiblement prismatique avec base polygonale, ovale ou circulaire ainsi que d'un dispositif solidaire de l'enveloppe et constitué par au moins un ruban muni de portions auto accrocheuses de type velcro afin d'assurer son maintien en position autour dudit emballage.
  3. 3. Un dispositif selon revendication 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe est conformée en forme de tore de section sensiblement rectangulaire dont le périmètre intérieur est légèrement supérieur au périmètre extérieur d'emballages de forme sensiblement prismatique avec base polygonale, ovale ou circulaire.
  4. 4. Un dispositif selon revendication 3, caractérisé par le fait que l'enveloppe comporte un fond ainsi qu'un couvercle qui remplissent le rôle du dispositif visant à assurer l'étanchéité sur lequel est posé un réservoir amovible de gaz cryogène et que ladite enveloppe couvre également la plus grande partie de la partie supérieur dudit réservoir ainsi que par le fait que l'emballage pose sur le dispositif d'ouverture du réservoir.
  5. 5. Un dispositif selon revendication 4, caractérisé par le fait que l'enveloppe comporte une paroi rigide localisée entre la paroi étanche et son revêtement isolant et que le réservoir constitue le fond.
  6. 6. Un dispositif selon revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'ouverture du dispositif de remplissage de l'enveloppe par du gaz cryogène frais se fait par pression sur l'emballage.
  7. 7. Un dispositif selon revendications 1 à 6, caractérisé par le fait le réservoir contient un gaz sous pression dont une partie est en phase liquide et que le dispositif d'ouverture, schématisé à la fig. 7 et incorporé au dit réservoir comporte un sas dont la contenance en gaz sous forme liquide est prédéterminée et que seul ledit sas sera vidé lors de chaque activation du dispositif.
  8. 8. Un dispositif selon revendications 1 à 6, caractérisé par le fait le réservoir contient un gaz sous pression dont une partie est en phase liquide et que le dispositif d'ouverture incorporé dans le conduit allant dudit réservoir à la matelassure comporte un sas dont la contenance en gaz sous forme liquide est prédéterminée, que seul ledit sas sera vidé lors de chaque activation du dispositif et son remplissage à nouveau sera conditionné par un ressort en matériau à mémoire qui ne s'active qu'une fois que le gaz cryogène s'est suffisamment <Desc/Clms Page number 10> échauffé dans la matelassure.
  9. 9. Un dispositif selon revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'un dispositif thermochromatique calibré est attaché à l'enveloppe afin de pouvoir vérifier que la température de consommation du contenu de l'emballage est atteinte.
  10. 10. Un dispositif selon revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la paroi extérieure de l'enveloppe comporte des instructions d'usage et de sécurité.
  11. 11. Un dispositif selon revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le gaz cryogène utilisé est un gaz ou un mélange de gaz naturellement présents dans l'atmosphère (N2, CO2, air, ...) ou un gaz sélectionné parmi les gaz de remplacement définitifs des réfrigérants R22 et R12 ou encore un gaz combustible du type butane ou propane.
  12. 12. Un dispositif selon revendication 1 à 11 caractérisé en ce que le gaz cryogène est remplacé par un gaz ou une vapeur résultant de la réaction exothermique entre des réactifs chimiques contenus dans des pochettes reliées par un conduit obturé par une bille qui est déplacée vers un dispositif libérant un des deux réactifs par une pression exercée dans une direction par l'utilisateur au moment où il désire réchauffer le contenu d'un emballage puis dans la direction opposée lorsque la température désirée est atteinte, lesdites pochettes et le conduit étant contenues dans l'enveloppe et le conduit étant relié au conduit de distribution au sein de la matelassure.
  13. 13. Un dispositif selon revendication 1,2 et 8 à 11 caractérisé en ce que le flux de gaz entraîne, par aspiration, des produits utilisés en cryothérapie ou en cryo- esthétique.
  14. 14. Un dispositif selon revendication 1 à 11 caractérisé en ce que le gaz combustible s'échappant de l'enveloppe réfrigérante est récupéré et brûlé dans un réchaud.
  15. 15. Un dispositif selon revendications 1 à 14 caractérisé en ce que la valve d'alimentation en gaz intégré au réservoir comporte un objet sphérique inséré dans la tubulure mobile de sortie, dont la portion inférieure est souple, en provoquant dans celle-ci un renflement qui assure l'étanchéité par appui sur un siège préférentiellement conique qui fait partie intégrante du corps de la valve et qu'une chambre pouvant contenir un volume prédéterminé de gaz liquide est constituée, ladite chambre comportant un clapet anti-retour dont la fermeture est assurée successivement par une surpression puis mécaniquement durant l'expulsion du liquide sous forme gazeuse. Ledit dispositif comportant un clapet anti-retour installé dans le corps de la valve afin de permettre le remplissage ou le retour de gaz en cas d'activations de la valve trop rapprochées.
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