WO2002064446A1 - Recipient a isolation thermique - Google Patents

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Albert Benat
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
    • B65D81/3837—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation rigid container in the form of a bottle, jar or like container
    • B65D81/3844—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation rigid container in the form of a bottle, jar or like container provided with liquid material between double walls

Definitions

  • the present invention relates to a thermally insulated 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.
  • thermos are fragile and, therefore, 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.
  • the thermal characteristics of the wall of the container can be adapted to the various conditions of use by an appropriate choice of the insulating fluid, as described in British patent application GB-506,634 filed August 28, 1937, in the name of G. Zondervan. It is more particularly a canister for transporting milk, the double wall of which is in the form of a coil. A heat treatment of the milk is carried out before departure by means of hot water circulating in the coil. The water is then drained and replaced by air: under these conditions, the temperature of the milk remains above 55 ° C for 6 hours.
  • the reservoir described in this document is large, of complex construction, and has little in common with bottles, gourds, cans or the like intended for individual use, except the thermal insulation of its walls.
  • the present invention relates to a thermally insulated container, preferably of the "bottle”, “gourd” type,
  • can or similar, intended to directly receive a product, for example a food product, and preferably a food drink introduced or extracted by means of an opening closed by a stopper in an enclosure delimited by an internal wall, said container comprising in addition an external wall which, with the internal wall, delimits a closed chamber. More specifically, it relates to a container of this type comprising at least one orifice provided with sealing means and arranged in the external wall. This orifice is intended to introduce or extract a fluid, either thermally conductive or thermally insulating, in the chamber delimited by the double wall, and to allow the movement of air.
  • the container of the aforementioned type has two orifices provided with closure means and arranged in the external wall, the first orifice being intended to introduce or extract a fluid either thermally conductive or thermally insulating in the chamber, and the second orifice being intended to allow the movement of air.
  • the single orifice or the two orifices are arranged in the vicinity of the opening, which can advantageously be provided at the end of a neck.
  • the thermally insulating fluid can be either a liquid or a gas.
  • the thermally insulated container according to the invention is for single use.
  • the double wall of this container is made of plastic or aluminum, or any other material compatible with the product to be thermally insulated.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of the thermally insulated container according to the invention.
  • 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 the wall (2) either flat in the case where the container is of the "can” type, or in the form of a neck, as shown by way of example in the drawing, in the case where the container is "bottle” or “gourd” type, has an opening (5) which is closed by a plug (6).
  • the external wall (3) has an orifice, and preferably two orifices (7,8) which are advantageously close to the opening
  • the neck which in any case are provided with shutters.
  • one of these for example the orifice (7), makes it possible to introduce into a chamber (9) also closed, which constitutes the internal space of the double wall (2, 3), a thermally conductive fluid.
  • the second orifice (8) allows in this case the evacuation of the air which until then was contained in the chamber (9).
  • the latter is sufficiently large and of a size such that it allows the introduction into the chamber (9) of the thermally conductive fluid and the simultaneous evacuation of the air previously contained in said chamber.
  • the single hole or alternatively the two openings (7,8) are closed after this operation.
  • the chamber (9) of the double wall (2,3) filled in this way with conductive fluid then has a high thermal conductivity which promotes heat transfers between the interior enclosure (4) and the environment.
  • the beverage can therefore be easily reheated or, depending on, cooled to the desired temperature, equal to or very close to its ideal consumption temperature, the desired temperature then being that of the environment of the container.
  • the thermally conductive fluid is evacuated by means of the single orifice or one of the two orifices (7), and this fluid is replaced by a thermally insulating fluid.
  • the single orifice if it is sufficiently dimensioned, or the other orifice (8) in the variant with two orifices, allows the movement of air on this occasion.
  • the thermally conductive fluid can be either a liquid or a conductive gas at ordinary temperature which will then be replaced by air.
  • the conductive gas must be non-toxic, non-flammable.
  • the thermally conductive fluid is a liquid, the latter may be either water or an additional volume of the drink isolated in the enclosure (4), for example coffee or soup if it is a hot drink, beer, coffee, soda or fruit juice if it is a cold drink.
  • the containers having the aforementioned characteristics are either containers discarded after the drink which they contained has been extracted from the enclosure (4) through the opening (5) and consumed, or containers for multiple use which are recovered after job, cleaned and then again filled with a product which will be subjected to the treatments described above, i.e.
  • the thermally conductive fluid which, in a certain environment, has allowed the appropriate heating or cooling, then maintaining the temperature of the product, either evacuated and replaced by air, thermally insulating.
  • the two walls (2, 3) of these containers are made of aluminum or plastic, or any other material. compatible with the product to be thermally insulated.

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Abstract

La présente invention est relative à un récipient (1) à isolation thermique, préférentiellement de type 'bouteille', 'gourde', 'canette' ou similaire, destiné à recevoir directement un produit, de préférence un produit alimentaire, introduit ou extrait au moyen d'une ouverture (5) fermée par un bouchon (6) dans une enceinte (4) délimitée par une paroi interne (2), ledit récipient comportant en outre une paroi externe (3) qui, avec la paroi interne, délimite une chambre fermée (9). Ledit récipient est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un orifice (7, 8) muni de moyens d'obturation et aménagé dans la paroi externe (3), ledit orifice (7) étant destiné à introduire ou à extraire un fluide soit thermiquement conducteur, soit thermiquement isolant, dans la chambre (9) et à permettre simultanément le mouvement de l'air. Applicable notamment à l'isolation thermique de boissons à consommer chaudes ou froides.

Description

RECIPIENT A ISOLATION THERMIQUE
La présente invention est relative à un récipient à isolation 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.
ARRIERE-PIAN TECHNOLOGIQUE DE L'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".
Toutefois, les thermos sont fragiles et, de ce fait, 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.
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 œuvre 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. La question de permettre, d'une part, les échanges thermiques entre l'environnement et l'enceinte 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 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 du fluide isolant, ainsi que le décrit la demande de brevet britannique GB-506.634 déposée le 28 août 1937, au nom de G. Zondervan. Il s'agit plus particulièrement d'une bombonne pour le transport du lait dont la double paroi se présente sous la forme d'un serpentin. Un traitement thermique du lait est effectué avant le départ au moyen d'eau chaude circulant dans le serpentin. L'eau est ensuite vidangée et remplacée par de l'air : dans ces conditions, la température du lait reste supérieure à 55°C pendant 6 heures.
Mais le réservoir décrit dans ce document est volumineux, de construction complexe, et n'a guère de point commun avec les bouteilles, gourdes, canettes ou similaires destinées à un usage individuel, que l'isolation thermique de ses parois.
En revanche, l'enceinte décrite dans le brevet US- 5.555.746 délivré le 17 septembre 1996, au nom de P. Thompson, pouvant contenir et maintenir au froid des bouteilles de boisson standards en plastique, semble destinée à un usage plus courant. Son mode de fabrication prévoit le remplissage de la double paroi alternativement, soit avec un liquide réfrigérant, ou thermiquement conducteur comme de l'eau, soit avec un matériau isolant. Le fond du récipient peut également contenir un élément à forte capacité thermique refroidi à l'avance.
En fait, même si une possibilité d'option existe lors de la fabrication entre des parois conductrices et des parois isolantes, il apparaît que le récipient réalisé ne diffère des types connus que par des détails. Il ressort donc de l'état de la technique tel que décrit dans les documents cités ci-dessus que des récipients à double paroi, dont la chambre ou espace entre parois 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.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un récipient à isolation thermique, préférentiellement de type "bouteille", "gourde",
"canette" ou similaire, destiné à recevoir directement un produit, par exemple un produit alimentaire, et de préférence une boisson alimentaire introduite ou extraite 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. Elle a plus précisément pour objet un récipient de ce type comportant au moins un orifice muni de moyens d'obturation et aménagé dans la paroi externe. Cet orifice est destiné à introduire ou à extraire un fluide, soit thermiquement conducteur, soit thermiquement isolant, dans la chambre délimitée par la double paroi, et à permettre le mouvement de l'air.
Avantageusement, le récipient du type précité comporte deux orifices munis de moyens d'obturation et aménagés dans la paroi externe, le premier orifice étant destiné à introduire ou à extraire un fluide soit thermiquement conducteur, soit thermiquement isolant dans la chambre, et le second orifice étant destiné à permettre le mouvement de l'air.
De préférence, dans l'une et l'autre variantes précitées, l'orifice unique ou les deux orifices sont aménagés au voisinage de l'ouverture, laquelle peut avantageusement être prévue à l'extrémité d'un goulot.
Le fluide thermiquement isolant peut être soit un liquide, soit un gaz.
De préférence, le récipient à isolation thermique conforme à l'invention est à usage unique. Avantageusement, la double paroi de ce récipient est réalisée en matière plastique ou en aluminium, ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement .
BREVE DESCRIPTION DU DESSIN
La Figure 1 est une vue en coupe schématique du récipient à isolation thermique selon l'invention.
DESCRIPTION D'UNE FORME D'EXECUTION PREFEREE DE L'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 la paroi (2) , soit plane dans le cas où le récipient est de type "canette", soit en forme de goulot, comme représentée à titre d'exemple sur le dessin, dans le cas où le récipient est du type "bouteille" ou "gourde", comporte une ouverture (5) qui est fermée par un bouchon (6) . La paroi externe (3) comporte un orifice, et de préférence deux orifices (7,8) qui sont avantageusement proches de l'ouverture
(5) , ici le goulot, et qui en toute hypothèse sont munis d'obturateurs. Dans le cas de deux orifices, l'un de ceux-ci, par exemple l'orifice (7), permet d'introduire dans une chambre (9) également fermée, qui constitue l'espace interne de la double paroi (2,3), un fluide thermiquement conducteur. Le second orifice (8) permet dans ce cas l'évacuation de l'air qui jusqu'alors était contenu dans la chambre (9). Dans la variante à orifice unique, par exemple l'orifice (7), ce dernier est suffisamment large et d'une dimension telle qu'il permet l'introduction dans la chambre (9) du fluide thermiquement conducteur et l'évacuation simultanée de l'air contenu jusqu'alors dans ladite chambre. L'orifice unique ou en variante les deux orifices (7,8) sont fermés après cette opération.
La chambre (9) de la double paroi (2,3) remplie de cette façon de fluide conducteur présente alors une forte conductibilité thermique qui favorise les transferts thermiques entre l'enceinte intérieure (4) et l'environnement. La boisson peut donc être facilement réchauffée ou, selon, refroidie jusqu'à la température voulue, égale ou très proche de sa température idéale de consommation, la température voulue étant alors celle de l'environnement du récipient.
Ensuite, à tout moment, et à la condition alors que le récipient (1) ait été conservé dans un lieu dont la température est maintenue à une valeur égale ou très proche de la température adéquate de consommation de la boisson, le fluide thermiquement conducteur est évacué au moyen de l'orifice unique ou de l'un des deux orifices (7), et ce fluide est remplacé par un fluide thermiquement isolant. L'orifice unique, s'il est suffisamment dimensionné, ou l'autre orifice (8) dans la variante a deux orifices, permet à cette occasion le mouvement de l'air.
Dans ces conditions, les échanges de chaleur entre la boisson alimentaire et l'extérieur sont désormais limités, et ladite boisson conserve sa température optimale.
Le fluide thermiquement conducteur peut être soit un liquide, soit un gaz conducteur à température ordinaire qui sera ensuite remplacé par de l'air.
Il est alors bien clair dans le second cas que le gaz conducteur devra être non toxique, non inflammable. Si le fluide thermiquement conducteur est un liquide, ce dernier pourra être soit de l'eau, soit un volume complémentaire de la boisson isolée dans l'enceinte (4), par exemple du café ou du potage s'il s'agit d'une boisson à consommer chaude, de la bière, du café, un soda ou un jus de fruit s'il s'agit d'une boisson à consommer froide. Les récipients présentant les caractéristiques précitées sont soit des récipients jetés après que la boisson qu'ils contenaient a été extraite de l'enceinte (4) à travers l'ouverture (5) et consommée, soit des récipients à usage multiple qui sont récupérés après emploi, nettoyés et ensuite à nouveau remplis d'un produit qui sera soumis aux traitements successifs décrits ci-dessus, c'est-à-dire réchauffé ou refroidi à sa température de consommation voulue, puis maintenu à cette température jusqu'à ce que, au moment choisi, le fluide thermiquement conducteur qui, dans un certain environnement, a permis le réchauffement ou le refroidissement approprié, puis le maintien en température du produit, soit évacué et remplacé par de l'air, thermiquement isolant.
Avantageusement, les deux parois (2, 3) de ces récipients, de types "bouteille d'eau minérale", "bouteille de soda", ou "canette de bière", sont réalisées en aluminium ou en plastique, ou en toute autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement.
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 :
- 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, des organes, en vue d'une 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.

Claims

REVENDICATIONS
1) Récipient (1) à isolation thermique, préférentiellement de type "bouteille", "gourde", "canette" ou similaire, destiné à recevoir directement un produit, de préférence un produit alimentaire, introduit ou extrait au moyen d'une ouverture (5) fermée par un bouchon (6) dans une enceinte (4) délimitée par une paroi interne (2), ledit récipient comportant en outre une paroi externe (3) qui, avec la paroi interne, délimite une chambre fermée (9), et étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un orifice
(7,8) muni de moyens d'obturation et aménagé dans ladite paroi externe (3), ledit orifice (7) étant destiné à introduire ou à extraire un fluide soit thermiquement conducteur, soit thermiquement isolant, dans la chambre (9) et à permettre simultanément le mouvement de l'air.
2) Récipient (1) à isolation thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux orifices (7,8) munis de moyens d'obturation et aménagés dans la paroi externe (3), ledit premier orifice (7) étant destiné à introduire ou à extraire un fluide soit thermiquement conducteur, soit thermiquement isolant dans la chambre (9), et ledit second orifice (8) étant destiné à permettre le mouvement de l'air.
3) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'orifice unique ou les deux orifices (7,8) sont aménagés au voisinage de son ouverture (5) .
4) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide thermiquement conducteur est soit un liquide, soit un gaz.
5) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la double paroi (2,3) est réalisée en plastique ou en aluminium, ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement . 6) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit récipient (1) est à usage unique.
7) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit récipient (1) est à usage multiple.
8) Récipient (1) à isolation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le produit contenu dans l'enceinte (4) et le fluide thermiquement conducteur sont identiques.
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