Brevet FR2581513A1 — publié le 19861114

1. La présente invention concerne un récipient con- servateur du froid à double paroi. Dans l'art antérieur, un dispositif classique pour la fabrication de confiseries glacées faites à la main, tel- les que des glaces comprend un récipient extérieur et un récipient intérieur situé à l'intérieur du précédent qui sépare en permanence un certain jeu, et ce jeu est rempli d'une pluralité de morceaux de glace auxquels on a ajouté une certaine quantité de sel de sorte que le récipient inté- rieur est refroidi par la glace, ce qui:permet au produit de fabrication de la confiserie glacée renfermé par le récipient intérieur de geler alors qu'il est maintenu à l'état agité. I$ Avec le procédé décrit ci-dessus, la température des morceaux de glace dont la taille est d'environ quelques cen- timètres, auxquels 15 % de sel ont été ajoutés, atteint théoriquement 15 C, mais la température réelle n'est que d'environ -5 C ou plus et, comme la surface extérieure du récipient intérieur est simplement maintenue par des points 2. de contact avec les morceaux respectifs de glace, le produit que contient le récipient intérieur ne peut être refroidi et gelé rapidement et par consequent, il faut un temps assez important pour que la confiserie soit totalement gelée. En outre,l'eau résultant de la fusion de la glace pendant la fabrication de la confiserie dégrade la qualit- té de l'emplacement o elle est fabriquée, et cela a pour résultat de rendre désagréable la confection de confiseries glacées. D'autre part, on a mis au point un dispositif de fabrication de confiseries glacées, dans lequel au lieu d'utiliser de la glace on emploie un récipient fermé her- métiquement, à double paroi, dans un réceptacle destiné à contenir le produit servant à la fabrication de la confise- rie,et on verse une quantité appropriée d'agent de conser- vation du froid dans l'espace séparant les éléments de ré- cipient intérieur et extérieur constituant le récipient. Pendant son utilisation, on refroidit le récipient dans un réfrigérateur séparé de manière à geler l'agent de conservation du froid jusqu'à une température appropriée, puis on place le récipient refroidi dans le réceptacle et on introduit le produit de fabrication de la confise- rie dans le récipient et l'agite avec un moyen approprié, ce qui permet de terminer la confection de la confiserie. Mais, dans un dispositif de ce type qui comporte un récipient à double paroi, étant donné que le gel de l'age de conservation du froid commence à sa partie supérieure pour progresser ensuite vers le bas de sorte que la concen- tration locale de la dilatation de cet agent se produit à l'extrémité inférieure du récipient, le récipient peut se déformer ou être endommagé. La présente invention a pour objet d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus du dispositif de l'art an- térieur lors de la fabrication d'une confiserie glacée. 3. Par conséquent, un objet de la présente invention est un récipient conservateur du froid à double paroi nou- veau et utile pour la fabrication de confiseries glacées telles que des glaces et des sorbets, qui soit d'une cons- truction simple et peu coûteuse et capable de produire fa- cilement et rapidement des confiseries glacées de haute qualité, et de les maintenir à l'état glacé, ou pour conser- ver une bouteille de vin ou autre liquide à l'état rafraî- chi pendant une longue période, sans que le gel préalable de l'agent de conservation du froid ne provoque l'endomma- gement ou la déformation du récipient. A cet effet, la présente invention concerne un récipient conservateur du froid à double paroi, ayant une extrémité supérieure ouverte et un fond fermé, comportant un élément de récipient intérieur et un élément de récipient extérieur, l'espace entre l'élément de récipient intérieur et l'élément de récipient extérieur étant hermétiquement fermé vis-à-vis de l'extérieur, et contenant une quantité prédéterminée d'un agent de conservation du froid pouvant geler, au moins un moyen d'ailettes de transmission de la chaleur ou du froid étant disposé dans l'espace séparant l'élément de récipient intérieur de l'élément de récipient extérieur. Le récipient conservateur du froid de la présente invention possède des qualités supérieures de transmission du froid permettant une transmission rapide du froid de l'extérieur du récipient à l'intérieur de celui-ci. En ou- tre, grâce à la présence d'un moyen d'ailettes de transmis- sion de la chaleur dans l'espace séparant les parois du ré- cipient, une transmission uniforme de chaleur sur toute la hauteur du récipient est assurée, ce qui permet d'éviter que le gel de l'agent de conservation du froid se produise d'abord à sa partie supérieure pour progresser ensuite vers le bas de sorte qu'on évite la concentration locale de la 4. dilatation de cet agent à la partie inférieure du récipient pendant son gel et donc l'endommagement ou la déformation du récipient. Il s'ensuit que la durée de vie du récipient de l'invention est très longue. De plus, le dispositif de la présente invention ne nécessite aucune manipulation fastidieuse de morceaux de glace et peut fonctionner en restant propre par comparai- son au dispositif de l'art antérieur o la glace fond. L'élément de récipient intérieur et l'élément de récipient extérieur sont de préférence constitués de fines plaques d'aluminium avec revêtement d'alumilite ou de maté- riau plastique, et les bords supérieurs des éléments sont rabattus l'un contre l'autre de manière étanches après qu'on ait rempli avec l'agent de conservation de froid l'espace séparant les deux éléments. Cela permet d'amélio- rer la transmission du froid par l'intermédiaire de l'élé- ment de récipient intérieur et la durabilité du dispositif. L'agent de conservation du froid comprend de pré- férence de l'eau ou de l'eau carbonatée comme milieu de ba- se avec addition de sels organiques ou minéraux tels que: alcool, glycol, éthylèneglycol, polypropylèneglycol, urée, lZaCl et analogue, de manière à établir son point de fusion dans une plage comprise entre environ -5 OC et -25 C, de pré- férence entre environ -7 C et environ -17 C, et on peut ajouter un agent organique d'augmentation de la viscosité de manière à obtenir la viscosité appropriée de l'agent de conservation du froid. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue partielle en coupe longi- tudinale du récipient à double paroi de l'invention compor- tant un certain type de moyen d'ailettes pour la transmis- sion de la chaleur; 5. La figure 2 est une vue partielle en coupe longi- tudinale semblable à la figure 1, mais représentant un au- tre type de moyen d'ailettes de transmission de la chaleur; La figure 3 est une vue en perspective, avec une partie en crevé de la construction du récipient à double paroi comportant le moyen d'ailettes de transmission de la chaleur représenté en figure 2; La figure 4 est une vue en perspective du moyen d'ailettes de transmission de la chaleur représenté en fi- gures 2 et 3; La figure 5 est une vue en perspective semblable à la figure 4, mais représentant un autre type de moyen d'ailettes de transmission de la chaleur; La figure 6 est une vue partielle en coupe de la construction d'une feuille de brasage en aluminium pou- vant être utilisée dans la réalisation de l'élément de ré- cipient intérieur du récipient à double paroi de manière à faciliter la soudure des ailettes sur la surface extérieure de cet élément; Les figures 7 - 9 sont des vues en perspective représentant d'autres types d'ailettes de transmission de la chaleur; La figure 10 est une vue partielle en coupe lon- gitudinale du récipient à double paroi qui comporte un au- tre type de moyen d'ailettes de transmission de la chaleur; La figure 11 est une vue en coupe longitudinale représentant le récipient à double paroi, comportant un moyen d'ailettes de transmission de la chaleur sur la sur- face extérieure du fond de l'élément de récipient intérieur du récipient à double paroi; La figure 12 est une vue en perspective représen- tant un type de moyen d'ailettes de transmission de la cha- leur prévu sur la surface extérieure du fond de l'élément de récipient intérieur. 6. 2581513 La figure 1 représente un mode de réalisation du récipient de la présente invention. Le récipient cylin- drique 1 à double paroi, est constitué d'un élément de ré- cipient intérieur 2 et d'un élément de récipient extérieur 3, comportant chacun une extrémité supérieure ouverte et un fond fermé et réalisés en tôle fine d'aluminium sur la- quelle on a appliqué de l'alumilite. Les extrémités supé- rieures ouvertes des éléments 2 et 3 sont hermétiquement fermées par un bordage des extrémités supérieures de maniè- re à former une couture 4, ou un jeu approprié est maintenu entre les parois cylindriques ainsi qu'au fond de l'élément intérieur 2 et de l'élément extérieur 3, de sorte qu'un espace 5 se trouve formé entre ces deux éléments. Une quantité appropriée d'agent 6 de conserva- tion du froid, pouvant geler, remplit l'espace 5, avec des vides ou un espace d'air 5a laissés au sommet de l'espace , de manière à éviter que les éléments de récipient 2, 3 ne soient déformés par la dilatation de l'agent 6 au mo- ment o il gèle. Le commencement du gel de l'agent de conservation du froid 6 a tendance à se produire à sa partie supérieure pour progresser ensuite vers le bas, la concentration de cet agent pendant son gel ayant lieu dans sa partie infé- rieure alors que la partie gelée se développe de sorte que la concentration locale des forces de compression se pro- duit dans la partie inférieure de l'agent 6. - Dans la présente invention, on a prévu un moyen d'ailettes 8 de transmission de la chaleur, réalisé en alu- minium ayant une conductibilité thermique élevée, dans l'espace séparant les parois périphériques cylindriques des éléments de récipient intérieur et extérieur 2, 3, qui s'étend sensiblement sur la totalité de leur hauteur, les moyens d'ailettes 8 butant contre au moins la surface exté- rieure de l'élément intérieur 2 de sorte que l'on obtient une transmission uniforme de la chaleur sur toute la hau- teur de la surface périphérique cylindrique de l'élément.2. 7 2581513 La présence du moyen d'ailettes 8 réduit grande- ment le gradient de température se produisant entre la partie supérieure de l'élément intérieur 2 et le bas, ce qui permet d'éviter la concentration locale de la dilata- tion de l'agent 6 à l'extrémité inférieure du récipient in- térieur 2 pendant son gel, de sorte que la concentration locale des forces de compression à l'extrémité inférieure de l'élément 2 est empêchée avec sûreté et qu'on évite la déformation ou l'endommagement de l'élément 2. Le moyen 8b d'ailettes de transmission de la cha- leur représenté en figure 2 comporte une pluralité d'ai- lettes espacées les unes des autres de la même distance au- tour de la surface extérieure de l'élément 2 et s'étendant radialement à partir de cette surface, avec les bords inté- rieurs liés à la surface extérieure, alors que les bords extérieurs sont espacés d'une faible distance de la surface intérieure de l'élément extérieur 3. Le moyen d'ailettes 8b comprend une plaque ondulée en aluminium ayant des arêtes pointues qui sont montées autour de la surface ex- térieure de l'élément de récipient intérieur 2, avec les arêtes intérieures reliées à la surface extérieure de l'élément 2, comme représenté en figures 3 et 4. La figure 1 représente une variante du moyen d'ailettes 8a comprenant une pluralité d'ailettes, mais o te bord extérieur de chaque ailette est lie à la surface intérieure de l'élément de récipient exté- rieur 3. La figure 5 représente une autre forme du moyen d'ailettes 8c. Le moyen d'ailettes 8c est semblable à celui représenté en figure 4, mais ce moyen est formé de manière que les arêtes respectives aient une forme arrondie. De manière à faciliter la jonction de ces moyens d'ailettes avec la surface extérieure de l'élément de réci- pient intérieur 2, les moyens d'ailettes ou l'élément 2 " peuvent être constitués d'une feuille de brasage 9, comme représenté en figure 8, revêtue d'une feuille 10 de maté- 8. riau de soudure. Pour lier le moyen d'ailettes au récipient intérieur 2, on effectue l'opération de soudage avec de la soudure contenant un flux en KF et AlF3. Dans ce cas, aucu- ne opération de nettoyage ou de lavage des parties à assem- bler n'est nécessaire, ce qui permet de ne pas érafler les parties assemblées, alors que l'opération de soudage est grandement facilitée. Les figures 7 à 9 représentent diverses varian- tes de moyens d'ailettes 8d, 8e, 8f formés séparément, présentant une pluralité de trous qui y sont ménagés pour permettre la libre circulation de l'agent de conservation du froid afin d'améliorer la répartition de la chaleur ou du froid sur toute la hauteur de l'élément de récipient intérieur 2. Les parties plates 8g du moyen d'ailettes repré- sentées en figure 9 sont destinées à être liées à la sur- face extérieure de l'élément de récipient intérieur 2, ce qui permet d'améliorer le refroidissement. La figure 10 représente encore une autre forme de moyen d'ailettes 8h, constitué d'une plaque de transmis- sion de la chaleur ayant la forme d'un serpentin de sec- tion carréequi s'étend dans la direction verticale et compor- te une pluralité de trous de manière à améliorer la répar- tition de la chaleur ou du froid sur toute la hauteur de l'élément de récipient intérieur 2. Comme décrit précédem- ment, étant donné que le gel de l'agent de conservation du froid 6 a tendance à commencer à la partie supérieure pour descendre ensuite progressivement, la concentration locale de la dilatation de l'agent 6 se produira dans sa partie inférieure. Par conséquent, on préfère prévoir une feuille 7 flexible, en forme de sacs d'air, comme représenté en fi- gure 12, au fond de l'élément de récipient extérieur 3 qui absorbera la concentration locale de la compression grace à la contraction des sacs 7a... 9 2 581513 9. Les figures 11 et 12 représentent des moyens d'ailettes 8i destines à buter contre la surface extérieure du fond de l'élément intérieur 2, et constitués d'une pla- que de transmission de la chaleur en forme de disque dans lequel on a ménagé une pluralité de nervures annulaires concentriques 8j. La forme des nervures 8j peut être quel- conque et, d'autre part, les moyens d'ailettes 8i peuvent ttre remplacés par une pluralité de morceaux d'ailette séparés.Les moyens d'ailettes 8i servent à assurer une répartition uniforme de la chaleur ou du froid sur toute la surface du fond de l'élément de récipient intérieur 2. Comme décrit précédemment, les moyens d'ailet- tes et les morceaux d'ailette peuvent grandement éviter la concentration de la dilatation de l'agent de conservation du froid 6 à la partie inférieure du récipient à double paroi 1 pendant son gel et, par conséquent, la concentra- tion des forces de compression se produisant à cette partie et donc la déformation et l'endommagement du récipient. Dans la présente invention, un revêtement en ré- sine non adhésive 2a tel qu'un revêtement en résine au fluor et un revêtement en résine au silicone est prévu sur la surface intérieure de l'élément de récipient intérieur 2. Le revêtement 2a permet d'extraire ou de gratter facile- ment la confiserie, adhérant à la surface intérieure de l'élément 2 lorsqu'elle est totalement gelée,de sorte qu'on peut éviter les avaries qui se produiraient sans cela dans la surface intérieure de l'élément 2 pendant cette opération de grattage. Le revêtement non adhérent 2a est préparé en ap- pliquant tout d'abord le matériau tel que la résine au fluor et la résine au silicone sur la surface intérieure de l'élé- ment de récipient intérieur 2, puis en procédant à son frittage. 10. En variante, le revêtement 2a peut être formé en injectant d'abord de l'alumine à l'état fondu sur la surfa- ce intérieure de l'élément de récipient intérieur 2 de ma- nière à former une couche d'alumine ayant une surface ru- gueuse, puis en appliquant le revêtement en résine 2a sur la surface rugueuse de la couche d'alumine et en procédant à son frittage. La couche 2a peut être également formé en ren- dant tout d'abord rugueuse par sablage la surface intérieu- re de l'élément de récipient intérieur 2, puis en appliquant la couche de résine 2a et en effectuant ensuite son frit- tage. Comme décrit ci-dessus, la couche 2a sert à ré- duire grandement la force de collage des confiseries gla- cées sur la surface intérieure de l'élément de récipient intérieur 2 de sorte que la manipulation ou l'enlèvement de la confiserie est rendue plus aisée, ce qui permet de ne pas endommager cette surface; de plus on peut rédui- re le temps nécessaire à la confection de la confiserie car on peut l'extraire totalement de la surface intérieure de l'élément 2, permettant ainsi une bonne conduction de la chaleur ou du froid entre le récipient à double paroi 1 et le produit introduit, car elle ne peut être dégradée par le collage de son résidu dont la'conductibilité thermi- que est faible. 11. EXEMPLE 1 Conditions Epaisseur des éléments de récipient intérieur et extérieur 2, 3 = 0,7 mm Volume de l'espace 5 entre les éléments de récipient extérieur et 3 intérieur 2,3 = 500 cm Volume de l'agent 6 de conservation 3 du froid = 430 cm (taux de remplis- sage 86 %) Point de fusion de l'agent de + conservation du froid 6 = -12 2"C Température du réfrigérateur = -18 - 2 C Durée de la réfrigération = 6 - 1 heures Produit pour la réalisation de la confiserie glacée = crème brute 200 cm3; 2 oeufs g sucre 80 g Température du produit = 8 - 1 C Résultats Durée de la fabrication: Température Temps Crème douce -2"C 8 2 mn Glace -3,5 C 25 - 5 mn On a montré que le taux de remplissage de l'espa- ce avec l'agent 6 de conservation du froid doit être égal ou supérieur à 75 %. On peut remplir l'espace 5a en utilisant un gaz inerte au lieu d'air. On a également montré que le point de fusion de l'agent 6 de conservation du froid est de préférence réglé dans la fourchette comprise entre -70C et -17 C pour une température du réfrigérateur de -18 C, alors qu'on ne peut obtenir de bons résultats lorsque le point de fusion est égal ou supérieur à -6 C. La présente invention permet d'obtenir un dispo- sitif de fabrication de confiseries glacées ne nécessitant 12. qu'un temps très court pour sa réalisation et d'une manipu- lation facile et d'un emploi répétitif dans un emplacement restant propre. Grace & la capacité de l'agent de conservation du froid, il est possible de maintenir la confiserie complète- ment glacée dans le récipient, à une température faible et constante pendant une longue durée, et la confiserie glacée peut conserver son goût jusqu'à ce que l'agent de conserva- tion du froid ne perde son effet par dissipation du froid. D'autre part, il est possible de régler la durée requise pour faire geler l'agent de conservation du froid, ainsi que le laps de temps pendant lequel les confiseries - glacées terminées peuvent être maintenues à l'état glacé, en ajustant simplement la quantité d'agent de conservation du froid déversée dans l'espace séparant les parois des éléments de récipient intérieur et extérieur, ce qui permet d'obtenir une efficacité remarquable. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 13. REVENDICATIONS 1. Récipient conservateur du froid à double pa- roi ayant une extrémité supérieure ouverte et un fond fer- mé, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de réci- pient intérieur (2) et un élément de récipient extérieur (3), l'espace (5) entre l'élément de récipient intérieur et l'élément de récipient extérieur étant hermétiquement fermé vis-à-vis de l'extérieur, et contenant une quantité prédéterminée d'un agent de conservation du froid (6) pou- vant geler, au moins un moyen d'ailettes de transmission (8> de la chaleur ou du froid étant disposé dans l'espace (5) séparant l'élément de récipient intérieur (2) de l'élé- ment de récipient extérieur (3). 2. Récipient selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le moyen d'ailettes de transmission (8) s'étend sensiblement sur la totalité de la hauteur du ré- cipient et est maintenu en contact avec au moins la surfa- ce périphérique extérieure de l'élément de récipient inté- rieur de manière à assurer une répartition uniforme de la chaleur ou du froid sur toute la hauteur du récipient. 3. Récipient selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen d'ailettes de trans- mission (8) comporte une pluralité de trous aménagés pour permettre la libre circulation de l'agent de conservation du froid. 4. Récipient selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un moyen d'ailettes disposé dans la partie de l'espa- ce (5) situé au fond du récipient. 5. Récipient selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que les éléments de récipient intérieur (2) et extérieur (3) sont réalisés en tôle fine d'aluminium sur laquelle on a appliqué de l'alumilite. 14. 6. Récipient selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'ailettes (8) ou l'élément de récipient extérieur (3) sont constitués d'une feuille de brasage (9) revêtue d'une feuille (10) de maté- riau de soudure. 7. Récipient selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il est de forme cylindrique.