Brevet FR2652570A1 — publié le 19910405

L'invention concerne la réalisation d'un récipient isotherme aux propriétés mécaniques optimisées et à la mise en oeuvre simplifiée . Les "thermos" à ampoule de verre ne supportent ni les chocs ni les surpressions internes, ils sont alors protégés par une enveloppe métallique protectrice ce qui les rend encombrants et pesants . Les "thermos" à enveloppe en mousse sont de performances moyennes et nécessitent une forte épaisseur de mousse pour une protection thermique efficace. Le but de l'invention concerne la réalisation d'un "thermos" de faible encombrement, de faible poids , ne comportant que deux parois, résistant aux chocs et aux surpressions, de fabrication facile et économique et de performances proches de celles des thermos à ampoule de verre . Les pertes par conduction thermique le long des parois et par radiation sont particulièrement étudiées et minimisées . Selon l'invention le "thermos" comporte une paroi interne étanche et non cassante . La paroi extérieure est également étanche et en matériaux non cassant. D'autre part un vide d'air est effectué entre les deux parois , ainsi la convection thermique est supprimée. On interpose de plus une couche de nid d'abeille entre les deux parois , de telle sorte que celles ci ne soient pas écrasées par la pression atmosphérique . La structure en nid d'abeille est connue pour sa résistance à la compression. Selon l'invention la conduction thermique directe entre les deux parois est minimisée en utilisant un nid d'abeille en matériaux non métallique , en nomex (poly-imide ou kevlar par exemple) qui ne crée qu'un très faible pont thermique entre les deux parois à cause de sa très faible surface transversale. Contrairement aux réalisations classiques de structures avec nid d'abeille interposé entre deux parois il n'est ni nécessaire ni souhaitable de coller le nid d'abeille aux deux parois. Ce n'est pas nécessaire car la pression atmosphérique plaque les parois au nid d'abeille et assure ainsi la rigidité de la structure, ce n'est pas souhaitable car la colle facilite le transfert de chaleur entre la paroi et le nid d'abeille d'une part , et complique la réalisation du récipient d'autre part. Les deux parois sont réunies de façon étanche à l'air à leur périphérie et connue en soi. La bouteille peut être échauffée par radiation sur la paroi extérieure ce qui peut entraîner une perte d'isolation par radiation. Selon l'invention le récipient isotherme comporte au moins une paroi réfléchissant les rayonnements infrarouges ce qui limite l'échauffement par radiation. La paroi extérieure par exemple peut être choisie métallique ou en matière plastique rigide réfléchissante. -Dans le cadre de la réalisation du récipient de paroi extérieure métallique et selon l'invention la paroi interne est reliée à la paroi externe pour pouvoir maintenir un vide étanche ce qui constitue un pont thermique que l'on s'efforce de maîtriser suivant un exemple de réalisation: - La paroi interne est réalisée de préférence en une matière plastique étanche par exemple moulée et de faible conduction thermique de telle sorte que celle-ci étant à la température du liquide ou d'un container de boisson stocké la conduction thermique vers l'extérieur ne puisse s'effectuer que le long de la paroi interne et soit donc ralentie. L'utilisation d'une paroi interne métallique et donc conductrice aurait causé un fort pont thermique le long de la paroi interne vers la paroi métallique externe ce qui aurait causé une forte perte d'isolation. -Dans le cadre de la réalisation du récipient de paroi externe en matière plastique rigide réfléchissante la paroi intérieure peut être en matière plastique ou métallique , dans ce deuxième cas la jonction entre les parois internes et externes sera placée à l'intérieur du récipient de telle sorte que la paroi métallique ne puisse constituer un pont thermique avec l'extérieur. Ainsi , dans le but de réduire les pertes d'isolation par conduction le long des parois le récipient isotherme doit comporter au moins une paroi réalisée dans un matériaux isolant thermique. Enfin selon l'invention et dans le but de réaliser un container dont l'isolation est optimisée pour canettes métalliques de boissons ( telles les canettes cylindriques de 33 cl par exemple ) ou pour d'autres récipients tels des biberons; la paroi interne du récipient isotherme (éventuellement cylindrique) comporte des nervures ou des excroissances sur la face interne, de telle sorte que le contact entre le récipient isolé et la paroi interne ne s'effectue qu'au sommet des nervures ou des excroissances et qu'une couche d'air de l'épaisseur des nervures ou des excroissances isole la paroi interne du récipient isotherme de celle du récipient isolé. Ainsi la surface de conduction thermique entre les deux est minimisée . Pour une telle application , la paroi interne sera de préférence en un matériaux isolant thermique , en matière plastique par exemple.La forme des parois internes et externes du récipient isotherme peut être autre que cylindrique, dés lors que le contact avec le récipient isolé est minimisé par des nervures ou des excroissances. Le bouchon du récipient isotherme pourra être réalisé suivant l'état de l'art de l'isolation thermique, ou bien être constitué d'une structure analogue à celle du récipient lui-même . I1 comporte alors au moins une paroi réfléchissante métalique ou non, au moins une paroi isolante, et un espace vide d'air dans lequel est interposé une structure en nid d'abeille . La fixation du bouchon au corps du récipient isotherme s'effectue suivant l'état de l'art. Le bouchon peut être équipé d'un bec verseur suivant l'état de l'art, il peut également être intégré au corps du récipient isotherme. On donne en figure 1 un schéma du corps du récipient isotherme suivant un exemple de réalisation ou ce récipient est cylindrique . De plus dans cet exemple , la paroi extérieure 1 est métallique , la paroi interne 2 est en matière plastique et la jonction étanche 3 entre les parois est placée à l'extérieur. Le nid d'abeille 4 est placé dans rintervalle entre les parois et il apparait sur la surface interne de la paroi des nervures 5 (des excroissances auraient également pu être représentées ) . ll est dessiné un exemple facultatif de système de fixation du bouchon constitué ici d'un pas de vis 6 dans la paroi 2. La jonction étanche est ici constituée d'un repli de la paroi métallique sur un bourrelet de la paroi interne en matière plastique. Une telle jonction peut par exemple être réalisée à chaud ce qui assure d'une manière très simple l'étanchéité. Cet exemple de réalisation bien que simple est non exclusif. On donne en figure 2 un mode de réalisation du fond du récipient qui économise le disque de nid d'abeille interposé dans le schéma de la figure 1 . En 1 et 2 les parois grâce à leur forme quasi-sphérique résistent à la pression atmosphérique sans fléchir et l'interposition du nid d'abeille sur le fond du récipient n'est alors pas nécessaire. Enfin dans le but de diminuer la conduction thermique directe par le nid d'abeille entre les deux parois , on peut diminuer la surface de nid d'abeille interposé en le découpant comme indiqué dans l'exemple de la figure 3 suivant un schéma non exclusif appliqué au cas particulier d'un récipient cylindrique. Suivant la découpe de la figure 3 le nid d'abeille s'enroule hélicoidalement dans l'espace prévu entre les deux parois et suivant un axe Y. Les contraintes d'écrasement de la pression atmosphérique sur la paroi extérieur sont en partie transférées en contraintes de cisaillement qui n'ont que peu d'effet sur la paroi extérieure qui ne se déforme pas. Cette découpe a alors le double avantage de diviser par deux la surface de conduction thermique du nid d'abeille et de diviser par deux la surface de nid d'abeille nécessaire à la construction d'un récipient ce qui réalise une économie. En figure 4 est dessiné un autre exemple de moyen pour diminuer la surface de nid d'abeille adapté au cas de la réalisation d'un récipient de paroi intérieure cylindrique, la surface extérieure 1 comporte des nervures larges en forme de tranchées 2 où va se loger le nid d'abeille 3. REVENDTCATTONS 1 ) Récipient isotherme comportant deux parois 1 et 2 définissant entre elles un intervalle étanche à l'air en sorte qu'un vide d'isolation thermique puisse être fait et maintenu dans cet intervalle et comportant entre ces parois ayant une ngidité propre insuffisante pour ne pas se déformer sous l'effet de la pression atmosphérique une structure en nid d'abeille 4 pour compenser l'effet de la pression atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour minimiser les pertes d'isolations par conduction thermique ou par radiation. 20) Récipient isotherme suivant la revendication 1 caractérisé en ce que des moyens sont mis en oeuvre pour réduire la perte d'isolation thermique par conduction à travers le nid d'abeille. 3 ) Récipient isotherme suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'un moyer pour réduire la perte d'isolation par conduction thermique consiste à interposer entre les paroi un nid d'abeille 4 constitué d'un matériaux isolant thermique et non métallique 4 ) Récipient suivant les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le nid d'abeille interposé entre les parois n'est pas collé. 5 ) Récipient suivant les revendications 1 , 2 et 3 caractérisé en ce que la forme des parois 1 et 2 leur permet de résiter localement à la pression atmosphérique sans interposition de nid d'abeille (par ailleur nécessaire ), pour diminuer la surface totale de conduction thermique du nid d'abeille. 60) Récipient suivant la revendication 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le nid d'abeille interposé est découpé de telle sorte que la surface de conduction thermique du nid d'abeille est réduite. 7 ) Récipient isotherme suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que pour réduire la perte d'isolation par conduction thermique le récipient comporte au moins une paroi réalisée dans un matériaux isolant thermique. 8 ) Récipient isotherme suivant les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que pour réduire la perte d'isolation par conduction thermique d'un récipient stocké la paroi interne 2 du récipient isotherme est isolante thermique et a une très faible surface de contact avec le récipient isolé. 90) Récipient isotherme suivant les revendications 1, 2 , 7 et 8 caractérisé en ce que la paroi interne 2 est en matière plastique et comporte des nervures 5 ou des excroissances. 10 ) Récipient isotherme suivant les revendications 1, 2 caractérisé en ce que pour réduire la perte d'isolation par radiation le récipient comporte au moins une paroi réfléchissante aux infrarouges ou une paroi métallique. 11") Récipient isotherme suivant les revendications 1, 2 , 7 et 10 caractérisé en ce qu'il comporte une paroi métallique externe 1 associée à une paroi interne 2 en matière plastique pour réduire les pertes d'isolation par conduction thermique et par radiation. 120) Récipient isotherme suivant les revendications 1 , 2 , 7 ou 10 ou toute autre revendication comportant un bouchon réalisé suivant l'état de l'art ou un bouchon dont la structure est caractérisée comme celle du récipient par les revendications 1, 2, 7 ou 10 ou tout autre, 12 exclue.