Brevet FR2471596A1 — publié le 19810619

La présente invention concerne un dispositif de contrôle thermométrique de la constante d'une température fixée à l'avance, permettant de détecter des augmentations même transitoires de ladite température. Le dispositif peut être appliqué tout particulièrement au domaine du refroidissement à basse température, ou congélation, c'est-à-dire à tous les procédés ou appareils o le maintien d'une température fixée à l'avance et cons- tamment à la même température est fondamental pour le déroulement du procédé ou le fonctionnement de l'appareil. L'un des domaines dans lesquels le problème qui vient d'être mentionné est particulièrement important est le domaine alimentaire o l'on stocke des produits facilement périssables, tel par exemple que le cas typique o l'on stocke des produits congelés. Ces derniers doivent être obligatoirement maintenus constamment à la même température de stockage si on ne veut pas qu'ils soient soumis à des détériorations irréversibles. Dans la présente description, et ceci seulement en vue de la simplicité de l'explication, on fera référence au cas de produits congelés, mais il est clair que le dispositif en cause peut également être utilisé avantageusement non seulement dans d'autres branches du domaine alimentaire, mais également dans d'autres domaines industriels o le contrôle de la constance d'une température fixée à l'avance devient nécessaire. Si on se réfère maintenant au cas typique du stockage de produits congelés, il est bien connu que la condition fondamentale d'un bon stockage est que les produits soient maintenus constamment et de façon ininterrompue à une basse température pendant tout le cycle du fonctionnement, qui comprend, ce qui est bien connu, l'opération initiale de la congélation, l'opération du transport et l'opération finale du stockage dans les centres de distribution et de vente. L'ensemble des opérations qui viennent d'être mentionnées constitue, dans la terminologie spécifique de cette branche, la "ligne froide". Pour éviter la détérioration des produits congelés, il est absolument nécessaire que la "ligne froide' ne soit pas interrompue, ou en d'autres termes que les produits ne soient pas soumis d'une façon quelconque à des augmentations de température par rapport à la température du stockage. L'utilisateur ne peut être certain que le produit con- gelé qu'il achète a toujours été maintenu à la température de stockage correcte. En fait, il ne peut déceler aucune différence extérieure apparaissant clairement entre un emballage de produits congelés et stockés correctement et un emballage de produits congelés dont la "ligne froide" dans le sens qui vient d'être précisé a été interrompue. Pour éviter cet inconvénient, il a été envisagé d'avoir recours à une réaction enzymatique sur un porteur approprié pour disposer d'un moyen permettant de détecter une augmen- tation de la température. Il est bien connu que la vitesse de cette réaction ralentit énormément aux basses températures, et il en résulte qu'il n'y a pas de changement d'apparence de la substance enzymatique utilisée à de telles températures. L'acheteur, en contrôlant le fait que la substance enzymatique n'a pas subi de changement, est ainsi assuré que le produit congelé a été correctement stocké. Si en fait ce dernier avait été soumis à des augmentations de température, la réaction enzymatique aurait alors inévitablement eu lieu, ce qui aurait modifié de façon irréversible l'apparence de cette substance. Le procédé utilisé jusqu'ici, même s'il résout effec- tivement le problème sus-mentionné, présente cependant certains inconvénients qui en découragent l'utilisation. Un premier inconvénient remarquable vient du fait que les enzymes sont des substances très coûteuses qui ont un effet marqué, même utilisées en faibles quantités, sur le coût final du produit congelé. Un autre inconvénient d'importance vient de la vitesse de réaction enzymatique qui est remarquablement basse à de basses températures, mais qui n'est pas nulle. Ainsi, même si la température du produit congelé est constamment main- tenue à la température du stockage, il n'en reste pas moins que la réaction enzymatique se déroule, même si elle prend un temps très long. Il peut donc souvent arriver qu'un produit encore sain soit rejeté du fait qu'il est considéré comme détérioré parce que la réaction enzymatique a provoqué un changement de couleur. La Déposante a conçu un dispositif de contrôle, faisant l'objet de la présente invention, qui permet d'éviter les inconvénients mentionnés, du fait qu'en dehors d'un prix extrêmement bas il ne devient actif qu'en présence d'aug- mentations de la température. Le dispositif selon la présente invention est donc caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux substances, dont l'une au moins peut être congelée et possède une température de congélation proche ou sensiblement égale à la température à contrôler et à maintenir constante, ces substances étant mutuellement distinctes! ladite température et susceptibles de se mélanger lorsque la substance congelable fond quand la température à contrôler monte, les substances étant telles que leur mélange résulte en un changement de couleur. Les caractéristques et avantages du dispositif apparaî- tront clairement à la lecture de la description qui suit de certains modes de réalisation, donnés avec référence aux dessins ciannexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif o lesdites substances sont utilisées à l'état congelé, la figure 2 est une vue en perspective schématique représentant un mode de réalisation modifié du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective schématique représentant un autre mode de réalisation modifié du dispo- sitif de la figure 1, la figure 4 est une vue en perspective schématique représentant un autre mode de réalisation modifié du dispo- sitif de la figure 1,- la figure 5 est une vue en perspective schématique représentant un autre mode de réalisation encore du dispo- sitif selon la présente invention, la figure 6 est une vue en perspective schématique représentant un mode de réalisation modifié du dispositif de la figure 5, la figure 7 est une vue en perspective schématique représentant un autre mode de réalisation du dispositif selon la présente invention, la figure 7a représente un mode de réalisation modifié du dispositif de la figure 7, les figures 8a, 8b et 8c sont des vues en perspective schématique représentant respectivement trois modifications d'un autre mode de réalisation du dispositif selon la présente invention, et les figures 9a et 9b représentent deux façons d'utiliser le dispositif. Si on se réfère d'abord à la figure 1, les références 1 et 2 désignent deux blocs sensiblement parallélépipédiques, placés mutuellement côte à c8te le long de la face 3 repré- sentée par une ligne en tiretés. Les blocs 1 et 2 consistent en deux substances congelées dont la température de congé- lation est sensiblement égale à la température de stockage du produit congelé auquel le dispositif selon la présente invention sera appliqué. Les substances qui constituent les blocs 1 et 2 diffè- rent l'une de l'autre, et plus particulièrement par leurs couleurs, comme celà est représenté schématiquement par les hachures qui assombrissent le bloc 2. L'une des deux subs- tances, dans le présent cas la substance 1, peut être éventuellement transparente. L'assemblage des blocs 1 et 2 ainsi juxtaposés peut être avantageusement introduit dans une enveloppe de-revêtement protectrice qui est de son côté appliquée de toute façon appropriée à l'emballage du produit congelé. Cet emballage n'est pas représenté du fait qu'il peut être réalisé de toute façon qui convient. Il est clair que les deux substances qui forment les blocs 1 et 2 resteront séparées tant qu'elles seront mainte- nues à leur état congelé, c'est-à-dire à l'état solide, de sorte que la substance 1 qui est transparente ne se colorera pas. Ainsi, lorsque la température de congélation des substances 1 et 2 coïncide sensiblement avec la température de stockage du produit congelé, le fait même que les deux- substances soient maintenues séparées constituera un signe certain que la température du produit congelé n'aura subi aucune augmentation. Mais si ce cas se produit, une telle augmentation de la température aura pour résultat certain la fonte desdites substances, qui se mélangeront et provoque- ront la coloration du bloc transparent 1 et la décoloration du bloc 2. Ceci constituera un signe certain que le produit congelé aura subi une augmentation de température dépassant sa température de stockage. On décrira maintenant un autre mode de réalisation du dispositif en se référant à la figure 2. Dans ce cas, le dispositif est constitué par deux petits disques 4, 5, sensiblement cylindriques et superposés, entre lesquels est placée une petite quantité d'une substance 6 qui est différente de celle formant les petits disques 4 et 5. Dans ce cas également, l'une des deux substances, en particulier celle qui forme les petits disques 4 et 5, sera transparente, alors que la substance 6 sera colorée. Tant que les petits disques 4 et 5 et la substance 6 sont maintenus à l'état congelé, les deux substances ne se mélangeront pas, ce qui sera le signe que le produit congelé aura été maintenu à sa température de stockage. Si cette dernière est dépassée, la fonte des substances 4, 5 et 6 a alors lieu et les petits disques 4, 5 sont soumis à une coloration. La figure 3 représente un autre mode de réalisation du dispositif représenté à la figure 1, dans lequel des blocs juxtaposés 1 et 2 sont toujours présents, le bloc 2 étant constitué par une substance colorée. Dans ce mode de réalisation, un diaphragme poreux 7 est interposé entre les blocs 1, 2, ce diaphragme autorisant un mélange ou la diffusion des substances 1 et 2 quand ces dernières fondent du fait de l'augmentation de température mentionnée ci-dessus. Aussi bien le mode de réalisation représenté sur la figure 2 que celui représenté sur la figure 3 sont avanta- geusement disposés dans un réceptacle protecteur, comme déjà dit en ce qui.concerne le mode de réalisation de la figure 1, ledit réceptacle, réalisé par exemple en matière plas- tique, ayant au moins une face transparente et des moyens permettant de le fixer au produit par collage ou soudage. La figure 4 représente un mode de réalisation différent de celui de la figure 2. Dans ce cas, le dispositif est constitué par deux demi-sphères 8, 9 réalisées en une substance transparente convenablement congelée et superpo- sées le long de leur plan diamétral. Entre les deux demi- sphères 8 et 9 est insérée une petite sphère 10 réalisée en une substance colorée et congelée ou en un colorant solide à la température ambiante (par exemple du méthyl-orange). Tant que les substances 8, 9 et 10 sont maintenues à leur état congelé, elles ne peuvent se mélanger, mais la substance 10 peut se diffuser dans les demi-sphères 8, 9 quand la température dépasse la température de congélation de ces substances. Les figures 5 à 8c représentent des modifications du dispositif selon l'invention pouvant être utilisées comme variantes des modes de réalisation représentés aux figures 1 à 4 et décrits ci-dessus. En fait, alors que dans les modes de réalisation des figures 1 à 4, les substances sont utilisées à l'état congelé, le dispositif étant en d'autres termes constitué par un bloc, un petit disque ou une petite sphère à l'état solide, dans les modes de réalisation des figures 5 à 8c, les substances sont empaquetées et maintenues à l'état liquide jusqu'au moment o le dispositif est appliqué au produit congelé et sont congelées concurremment à ce der- nier. Ces modes de réalisation sont évidemment moins coûteux du fait que la fabrication du dispositif selon la présente invention n'exige pas d'appareils de congélation ou le maintien à l'état congelé jusqu'à l'application du disposi- tif au produit congelé. Si on se réfère maintenant en particulier à la figure 5, les substances utilisées sont placées dans des capsules 11, 2471 596 12 de forme sensiblement cylindrique contenues dans un- réceptacle 13 de forme sensiblement parallélépipédique et scellé à ses extrémités 14. La substance contenue dans la capsule 11 peut être par exemple transparente alors que la substance contenue dans la capsule 12 peut être colorée. Les capsules 11 et 12 peuvent être réalisées en toute matière plastique ayant une rigidité limitée, telle que du chlorure de polyvinyle ou du polyéthy- lène. Les capsules 11 et 12 sont remplies totalement desdi- tes substances de manière que, lorsque le dispositif est congelé, les capsules 11 et 12 se rompent du fait de la dilatation des substances contenues à l'intérieur. Il est clair que les substances ne se mélangeront pas car elles sont à l'état solide quand les capsules se rompent. Le corps 13 du réceptacle peut être réalisé de manière analogue en une matière plastique quelconque, telle que du chlorure de polyvinyle ou du polyéthylène. Dans ce mode de réalisation également, quand la tempé- rature du dispositif dépasse la température de congélation des substances contenues dans les capsules 11 et 12, ces substances passent à l'état liquide et de ce fait se mélan- gent. La figure 6 représente un mode de réalisation très semblable à celui de la figure 5 et comprenant également les deux capsules 11 et 12 qui sont logées à l'intérieur d'un réceptacle 13 de forme sensiblement rhomboïdale et-semblable à un petit coussin dont la projection du plan est représen- tée par une ligne en tiretés. La- forme du réceptacle 13 le rend particulièrement approprié à des produits congelés dont l'emballage n'est pas plat. En fait, le réceptacle 13 du dispositif peut être facilement déformé et appliqué à toute surface de forme quelconque. Le réceptacle 13 du dispositif de la figure 5 peut au contraire être appliqué en particulier à des embal- lages de produits congelés ayant des faces plates, tels par exemple que les boîtes habituelles de forme parallélépipé- dique. La figure 7 représente un autre mode de réalisation du dispositif, constitué par une capsule, et en particulier la capsule 12 qui contient la substance colorée, alors que la substance transparente, au lieu d'être placée dans une capsule, est insérée directement dans le réceptacle 13. Pour éviter de déchirer ce dernier lors de l'étape de congéla- tion, le réceptacle 13 n'est pas totalement rempli mais la dilatation de la substance contenue à l'intérieur est prise en compte lors de l'étapedu remplissage. La capsule 12 est totalement remplie comme dans les modes de réalisation des figures 5 et 6. A la figure 7a est représenté un mode de réalisation modifié du dispositif représenté à la figure 7, mode de réalisation dans lequel la substance transparente est placée dans la capsule 12, alors que la substance colorée est placée dans le réceptacle 13, comme représenté schématique- ment par des pointillés à l'intérieur du réceptacle 13. La substance colorée peut être dans ce cas également constituée par une substance solide à la température ambiante, telle que du méthyl-orange. Les figures 8a à 8c représentent trois modes de réali- sation modifiés du dispositif dans lesquels les substances utilisées sont toutes les deux encapsulées. Selon ces modes de réalisation, on place à l'intérieur d'un réceptacle 13 de forme sensiblement parallélépipédique une unique capsule 15 contenant les deux substances dont l'une est transparente et l'autre colorée. Ces substances, quand elles sont à l'état liquide,, sont séparées l'une de l'autre par un diaphragme interne imperméable 16 prévu à l'intérieur de la capsule 15. Comme on peut le voir à l'examen des figures 8a à 8c, la forme de la capsule 15 peut être une forme en U (figure 8a), une forme sensiblement parallélépipédique (figure 8b) ou une forme sensiblement cylindrique (figure 8c). Dans ce cas également, le matériau constituant la capsule sera par exemple une matière plastique de rigidité limitée et autorisant la rupture de la capsule 15 à ses extrémités lors de l'étape de congélation comme conséquence de la dilatation des substances transparentes et colorées conte- nues dans les deux parties de la capsule 15. Pour ces modes de réalisation également, le matériau du corps 13 du réceptacle peut être de nature quelconque, par exemple en chlorure de polyvinyle ou en polyéthylène, comme pour les modes de réalisation des figures 5, 6 et 7. Les substances utilisées dans le dispositif de la présente invention et permettant de provoquer un changement de couleur quand elles sont mélangées l'une à l'autre, en dehors de celles mentionnées ci-dessus, c'est-à-dire une substance transparente et une substance colorée qui sera décrite plus loin, peuvent également être des substances qui peuvent toujours être congelées et donner naissance à des réactions d'oxydoréduction quand elles sont mélangées l'une à l'autre. Dans ce dernier cas, l'une des deux substances doit nécessairement contenir un indicateur approprié. On peut utiliser par exemple une solution hydro-alcoolique de phénol-phtaléine (transparente) qui agit en tant qu'indica- teur et une solution aqueuse transparente de carbonate de sodium. Lorsque le mélange des deux solutions fond, il donne naissance à la couleur rouge bien connue due à la présence de phénol-phtaléine. Les substances transparentes et colorées qui sont mentionnées ci-dessus peuvent être très variées du fait qu'on peut utiliser également des mélanges ou des composés chimiques. En ce qui concerne les modes de réalisation représentés sur les figures 1, 3 et 5 à 8-, on peut utiliser par exemple de l'eau pour constituer la substance transparente et un simple colorant ou une solution colorée, ou encore deux solutions colorées de façon différente. La température de fonctionnement du dispositif, c'est- à-dire la température à laquelle les substances fondent, peut être modifiée, et en particulier abaissée en ajoutant des substances transparentes qui abaissent le point de congélation des substances ou des mélanges utilisés. On peut avoir recours par exemple à des mélanges de glycérine et de solutions de chlorure de sodium, ou à des mélanges d'eau et de glycérine, ou analogues. Le point de fusion des substances utilisées dépend évidemment aussi de la quantité de la substance utilisée, du fait que plus cette quantité est importante, plus le temps nécessaire à sa fusion est long. L'étape de la fusion dépend en fait de la chaleur spécifique de la substance utilisée. Quant aux modes de réalisation représentés sur les figures 2 et 4, les petits disques 4 et 5 et les demi- sphères 8, 9 peuvent être réalisés par exemple avec de l'eau légèrement acide, et les petites demi-sphères 6, 10 en méthyl-orange. Réfèrenceétant faite maintenant plus particulièrement aux figures 9a et 9b, on décrira à titre illustratif la façon d'appliquer le dispositif à un emballage C d'un produit congelé. Du fait que l'emballage a une forme parallélépipédique, le dispositif qui lui est appliqué peut être l'un de ceux qui sont représentés aux figures 1, 3, 7, 7a, et 8a à 8c. A titre d'exemple et en ce qui concerne la figure 9a, le dispositif de la figure 1 qui est appliqué est pourvu d'un rebord périphérique 17 prévu pour être fixé par collage ou soudage à l'emballage C, alors que le corps du dispositif pénètre à l'intérieur de l'emballage. A la figure 9b, on utilise l'un des dispositifs des figures 8a à 8c, et dans ce cas également, le dispositif est pourvu d'un rebord 17 permettant de le fixer à l'emballage C. De nombreuses autres façons d'appliquer le dispositif à l'emballage peuvent être évidemment envisagées, également en tenant compte des dimensions et de la forme de l'embal- lage. Des modifications et/ou des changements peuvent être apportés au dispositif selon la présente invention sans s'écarter du champ d'application protecteur de l'invention. En particulier et comme mentionné ci-dessus, le dispo- sitif peut être appliqué à tous les domaines de la technique de la congélation, aussi bien en ce qui concerne les appa- reils que les procédés dans lesquels le contrôle d'une température constante et préétablie est nécessaire, cette température ne devant subir aucune augmentation. il REVENDICATIONS 1. Dispositif thermométrique pour contrôler une tempéra- ture constante, permettant de détecter des augmentations même temporaires de ladite température, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux substances dont l'une au moins peut être congelée et dont la température de congélation est proche ou sensiblement égale à la température à contrôler qui doit rester constante, lesdites substances étant mutuel- lement distinctes à ladite température et susceptibles de se mélanger quand la substance congelable fond quand la tempé- rature à contrôler monte, lesdites substances étant telles que leur mélange provoque un changement de leurs couleurs. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux substances (1, 2) peuvent être congelées, l'une d'entre elles étant colorée alors que l'autre est transparente. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites substances (1, 2) sont placées à l'état congelé en contact mutuel dans une unique enveloppe. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites substances (1, 2) à l'état congelé et placées dans une unique enveloppe sont séparées par un diaphragme poreux (7). 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on prévoit deux capsules (11, 12) qui sont respec- tivement totalement remplies de la substance colorée et de la substance transparente de manière que les capsules (11, 12) se rompent lors de l'étape de congélation, lesdites capsules étant placées dans une unique enveloppe (13). 6. Dispositif selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une unique capsule (12) propre à être totalement remplie de la substance colorée de manière que ladite capsule se rompe quand elle est congelée, cette dernière étant placée dans une enveloppe (13) partiellement remplie de la substance transparente congelée. 7. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une unique capsule (12) propre à être totalement remplie de la substance transparente de manière que la capsule se rompe quand elle est congelée, cette dernière étant placée dans une enveloppe (13) partiellement remplie de la substance colorée congelée. 8. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une unique capsule (15) contenant à la fois la substance transparente et la substance colorée qui sont mutuellement séparées par un diaphragme imperméable (16), la capsule (15) étant totalement remplie des substances de manière à.se rompre lorsqu'elle est congelée, ladite capsule (15) étant placée dans une enveloppe (13). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux substances réagissent quand elles se mélan- gent l'une à l'autre selon une réaction d'oxydo-réduction, l'une desdites substances contenant un indicateur.