Brevet FR2804499A1 — publié le 20010803

REFRIGERANT EN VUE D'Y PLONGER UN OBJET A REFROIDIR L'invention se rapporte à un réfrigérant en vue d'y plonger un objet à refroidir. Pour refroidir, par exemple une bouteille, il est connu de plonger celle-ci dans de l'eau glacée. Cette eau glacée contient généralement des glaçons dont le but est, d'une part, si nécessaire d'abaisser la température de l'eau au voisinage de zéro degré Celsius et, d'autre part, de maintenir le plus longtemps possible le réfrigérant à une température de l'ordre de zéro degré Celsius sans toutefois jamais atteindre cette température. Avantageusement le réfrigérant peut consister, essentiellement, en des glaçons ou de la glace pilée. En fondant, ces glaçons ou la glace pilée refroidissent progressivement l'objet jusqu'à obtenir un équilibre entre le milieu réfrigérant et l'objet. Au lieu de glaçons plongés dans un liquide dans lequel baigne l'objet à refroidir, il est connu de faire appel à des grosses boules ou masses métalliques creuses contenant un milieu liquide réfrigérant. Ces boules ou masses métalliques ont une forme décorative de coeur ou dés à jouer. Les grosses boules ont été principalement conçues pour permettre de les plonger directement dans la boisson à refroidir sans altérer la dite boisson. En effet, lorsque l'on plonge un glaçon dans la boisson celui-ci fond et l'eau qui le constitue se mélange avec la boisson. Cela peut donc en modifier le goût. Cet inconvénient n'existe pas avec les boules creuses contenant un liquide, car l'enveloppe ne permet pas au liquide de se mélanger avec la boisson. Les boules creuses utilisées dans cette application sont d'un volume assez conséquent et ont couramment un diamètre de l'ordre de trois centimètres et plus. Cela pose également des problèmes d'hygiène. Au lieu d'eau, on peut utiliser comme liquide de l'alcool mais son emploi est peu pratique voire dangereux. On utilise ces réfrigérants pour refroidir le plus rapidement possible une boisson que l'on souhaite servir fraîche. La vitesse de refroidissement d'un objet dépend de différents paramètres dont certains sont déjà optimisés ou imposés. Dans le cas d'une bouteille contenant un liquide à refroidir, la nature du matériau constituant la bouteille est important car il peut être plus ou moins conducteur de la chaleur mais le matériau est imposé par le fabriquant de la dite bouteille. Un second paramètre concerne la qualité de l'échange thermique. La qualité de l'échange thermique dépend de la surface d'échange entre le réfrigérant et l'objet à refroidir. La surface d'échange entre l'objet à refroidir et le réfrigérant est optimal lorsque ce réfrigérant est un liquide. De ce fait, l'utilisation comme réfrigérant d'un liquide auquel sont ajoutés des corps solides glaçons ou autres apparaît comme une très bonne solution à ce paramètre lié à la surface d'échange. Le troisième paramètre dépend de l'écart de température entre le réfrigérant et l'objet. Théoriquement, plus cet écart est important, plus la vitesse d'échange thermique est élevée. Pour obtenir une vitesse de refroidissement plus importante, il est connu d'utiliser comme réfrigérant non pas un liquide mais un gaz comprimé qui, lorsqu'il est à l'état liquide, est à une température très basse. Cependant, l'usage de ces gaz est limité à des activités professionnels et non à un usage domestique. L'invention se propose de remédier notamment aux inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un réfrigérant en vue d'y plonger un objet à refroidir, ce réfrigérant étant caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par des corps sensiblement sphériques de diamètre inférieur à dix millimètres en contact direct avec l'objet à refroidir et chacun de ces corps est constitué par une enveloppe mince contenant un liquide ayant un point de fusion inférieur ou égal à zéro degré Celsius. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe d'un seau à glace contenant le réfrigérant et l'objet, - figures 2 et 3 : deux exemples de réalisation de réfrigérant. En se reportant au dessin, on voit un objet 1 tel une bouteille 1 à refroidir. Cette bouteille est plongée dans un récipient 2 contenant un réfrigérant 3. Le réfrigérant n'a été représenté que de façon partielle. Selon une caractéristique de l'invention, le réfrigérant 3 est constitué essentiellement par des corps 3A ou nodules 3A sensiblement sphériques de diamètre inférieur à dix millimètres en contact direct avec l'objet à refroidir et chacun de ces corps est constitué par une enveloppe 4 mince contenant un liquide 5 ayant un point de fusion inférieur ou égal à zéro degré Celsius. Les corps solides ne sont donc pas mélangés avec un liquide assurant le contact avec l'objet à refroidir. L'échange thermique se fait directement entre le corps solide et la surface de l'objet . Le liquide 5 accumule les frigories et les restitue au travers de la paroi mince. De ce fait, la différence de température entre l'objet dépend directement de la température des nodules. La petite taille des nodules 3A, d'une part, multiplie les points de contact avec l'objet et, d'autre part, permet également à cette masse réfrigérante de se comporter comme une masse relativement fluide permettant de plonger sans difficulté la bouteille dans la masse mouvante de ces nodules tout en gardant la surface externe de l'objet au sec. On choisira des nodules dont le diamètre est compris de préférence entre trois et huit millimètres. Au dessus de dix millimètres, le réfrigérant, c'est à dire l'ensemble des nodules, ne se comporte plus comme un liquide et il est alors très difficile de plonger l'objet dans le réfrigérant. Entre les nodules, l'air forme un isolant et, de ce fait, en réduisant la taille des billes, on diminue l'effet d'isolant de cet air emprisonné. Par ailleurs, l'augmentation de taille se traduit par une augmentation du poids unitaire qui engendre une difficulté à plonger un quelconque objet. Il faut en effet que les nodules puissent facilement rouler les uns sur les autres et la réduction de poids est favorable à cet effet. Il faut en outre que ces nodules soient relativement légers. Bien que l'usage de ces petits nodules comme agent réfrigérant a pour inconvénient de diminuer la surface d'échange entre la masse réfrigérante et l'objet par rapport à un réfrigérant liquide, on constate au contraire que l'objet se refroidit plus rapidement grâce au gain obtenu par la différence de température accrue entre l'objet et les corps solides. L'enveloppe mince est en plastique alimentaire ou autres matériaux de synthèse non nocif. Même si le plastique alimentaire constitue une barrière thermique, la faible épaisseur de cette enveloppe atténue voire annule en pratique cet effet isolant. Par ailleurs, l'enveloppe est simple et peu coûteux à réaliser par des méthodes d'injection. Le coût de production peut être réduit. L'épaisseur de cette enveloppe est donc définie pour ne pas constituer une barrière isolante. Cette épaisseur et la nature du matériau sont choisies, de préférence, pour préserver un minimum de rigidité au corps en forme de sphère: On peut prévoir à l'intérieur de l'enveloppe mince des nervures ou alors une structure interne pour augmenter la rigidité du nodule. II faut éviter que celle-ci se déforme, lorsqu'on introduit la bouteille dans le seau contenant ces nodules remplis du réfrigérant à l'état non solide. Le liquide que le nodule contient sera de préférence, un liquide 5 non toxique sur le plan alimentaire. Par exemple, on utilisera de l'eau ou de l'eau additionnée d'un constituant abaissant son point de fusion. II peut s'agir de saumure. La présence de sel abaisse le point de fusion. Ainsi, en ajustant la quantité de sel, on ajuste le point d'eutexie. II peut s'agir d'alcool ou autre produit ou encore d'un mélange eau/alcool. On bénéficie alors de l'effet de chaleur latente lors du changement d'état du liquide gelé en liquide. Ce changement d'état est important car un tel réfrigérant accumule beaucoup de frigories et évite d'adjoindre une source de froid ou accumulateur annexe nécessaire pour prolonger dans le temps cet effet réfrigérant. On évitera également des corps trop petits car il se forme alors une couche de givre suffisamment adhérente pour emporter les petits nodules qui pourraient alors s'éparpiller hors du contenant. On peut également prévoir un mélange de corps de diamètres différents. C'est là également un point très intéressant. On obtient un meilleur remplissage car les petits nodules se placent entre les gros nodules. On bénéficie également des variations de potentiel de chaleur latente différente entre un gros nodule et un petit nodule. Egalement, on peut mélanger des corps contenant des liquides à point d'eutexie différente. Cela offre beaucoup plus de souplesse. Avantageusement, l'enveloppe du nodule loge un moyen 6 d'absorption de la dilatation du liquide dans la plage de température d'utilisation. Une bulle 6A d'air ou un autre gaz peut réaliser ce moyen d'absorption. Au lieu d'une bulle d'air, on fait appel à un matériau 6B souple et compressible tel un matériau à pores fermées ou, par exemple, le latex ou le silicone. REVENDICATIONS 1. Réfrigérant en vue d'y plonger un objet à refroidir CARACTERISE en ce que le réfrigérant (3) est constitué essentiellement par des corps (3A) ou nodules (3A) sensiblement sphériques de diamètre inférieur à dix millimètres en contact direct avec l'objet à refroidir et chacun de ces corps est constitué par une enveloppe (4) mince contenant un liquide (5) ayant un point de fusion inférieur ou égal à zéro degré Celsius. 2. Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que les nodules ont un diamètre compris entre trois et huit millimètres. 3. Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enveloppe mince est en matériau de synthèse. 4. Réfrigérant selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'enveloppe est en plastique alimentaire. 5. Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide (5) contenu dans le nodule est un liquide non toxique sur le plan alimentaire. 6. Réfrigérant selon la revendication 5 caractérisé en ce que le liquide (5) est de la saumure. 7. Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide (5) est de l'alcool. 8. Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nodule loge un moyen (6) d'absorption de la dilatation du liquide dans la plage de température d'utilisation. 9. Réfrigérant selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'une bulle (6A) d'air ou un autre gaz réalise ce moyen d'absorption. 10. Réfrigérant selon la revendication 8 caractérisé en ce que le moyen d'absorption est un matériau (6B) souple et compressible tel un matériau à pores fermées.