Brevet FR2818362A1 — publié le 20020621

Récipient renfermant une composition apte à restituer de la chaleur ou une composition accumulatrice de froid La présente invention concerne un récipient renfermant une composition apte à restituer de la chaleur ou une composition accumulatrice de froid. Il est connu dans l'art antérieur des récipients à effet thermique, par exemple pour créer de la chaleur. A titre d'exemple, la demande de brevet français FR 2 569 979 décrit un dispositif de déclenchement par l'activation d'une solution saline aqueuse, destiné à être utilisé dans un tampon à effet thermique, appelé également chaufferette. L'activation de la solution aqueuse provoque une réaction exothermique qui fournit pendant une durée déterminée de la chaleur. De même, il est connu des glaçons réutilisables formés d'un récipient rempli d'un liquide qui accumule du froid. Le principe de l'accumulation de froid peut être basé sur le changement de phase du liquide. Ainsi, l'eau ou une solution aqueuse peut être choisie comme liquide accumulateur de froid. L'inconvénient majeur de ces dispositifs est qu'il est difficile à l'utilisateur de déterminer le moment où l'effet thermique du récipient est insuffisant pour l'application souhaitée. Ainsi, un utilisateur ne peut pas être sûr à chaque instant que le froid restitué par un glaçon réutilisable est suffisant, par exemple, pour maintenir une température inférieure à 4 C dans une enceinte. En effet, entre le moment où le glaçon réutilisable est retiré de la source froide dans laquelle il a accumulé du froid et le moment où tout le froid accumulé par le glaçon réutilisable est totalement restitué, l'utilisateur ne peut pas déterminer à quel instant le glaçon ne restitue pas assez de froid. L'exemple précédent s'applique également à la chaufferette. La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un récipient d'une composition accumulatrice de chaleur ou d'une composition accumulatrice de froid permettant d'indiquer le niveau d'utilisation de la chaleur ou du froid accumulé par la composition. Ce but est atteint par un récipient renfermant une composition apte à restituer de la chaleur ou une composition accumulatrice de froid, le récipient étant étanche et caractérisé en ce qu'il comprend un volume intérieur fermé délimité par une enveloppe extérieure, l'enveloppe extérieure du récipient comprend deux demi-coques réalisées en matériau plastique souple, les deux demi-coques étant assemblées l'une à l'autre par leur périphérie pour former le volume intérieur comprenant la composition du récipient. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de face d'un exemple de réalisation d'un récipient selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de côté d'un exemple de réalisation d'un récipient selon l'invention. - les figures 3A à 3D représentent une vue de face de différentes formes possibles pour le récipient selon l'invention. Le récipient selon l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 1 et 2. Le récipient (1) selon l'invention est destiné à contenir une composition apte à restituer de la chaleur ou une composition accumulatrice de froid. Le récipient comprend par conséquent une enveloppe (10) extérieure délimitant un volume intérieur qui contient la composition. La composition est, par exemple, de type connu par l'homme de métier. Ainsi, un exemple de composition apte à restituer de la chaleur est donné dans la demande de brevet FR 2 770 627. La composition est une solution métastable à changement de phase. Le changement de phase est accompagné d'un dégagement de chaleur. La demande de brevet FR 2 770 627 fournit comme exemple un liquide en surfusion tel qu'une solution d'acétate de sodium. Le changement de phase est déclenché par un activateur noyé dans la solution. De même, il est connu de nombreuses compositions accumulatrices de froid. La plus connue est une solution aqueuse telle qu'un mélange eau/alcool ou un mélange eutectique. Dans une variante de réalisation, la composition accumulatrice de froid est un gel respectant les normes alimentaires et dont les proportions sont choisies pour que le gel conserve sa viscosité, même pour des températures inférieures à 0 C. Ainsi, les proportions des constituants du gel peuvent être déterminées pour que la viscosité du gel reste sensiblement constante jusqu'à une température déterminée, par exemple comprise entre de-40 et 0 C. L'enveloppe (10) extérieure est formée par deux demi-coques (11,12) de matériau plastique assemblées par leur périphérie. Chaque demi-coque (11, 12) est constituée d'un film souple de matière plastique assemblé sur sa périphérie (13) par un procédé de soudage. Selon une variante de réalisation, le procédé de soudure est la soudure par hyperfréquences. Pour ce faire, le matériau constituant les demi-coques (11,12) est un matériau compatible avec la soudure hyperfréquence. Selon une variante de réalisation, le matériau choisi est le PVC ou le polyuréthane (PU). De même, dans une autre variante de réalisation, le matériau et la chaîne de fabrication du récipient selon l'invention, sont de qualité alimentaire. Ainsi, le récipient (1) selon l'invention contient un composition accumulatrice de froid et peut être utilisé, par exemple, dans la chaîne du froid. La soudure par hyperfréquences permet de pallier les inconvénients liés au remplissage de l'enveloppe (10) extérieure. En effet, lors du remplissage de l'enveloppe, des résidus de composition ou de gel peuvent baver sur la périphérie des demi-coques (11,12). La soudure par hyperfréquences permet même avec la présence de bavures, d'obtenir une étanchéité parfaite de l'assemblage des deux demi-coques (11,12). La soudure par hyperfréquences permet de diminuer le rebord dû à la soudure dans des proportions de 1 à 3 par rapport aux soudures traditionnelles. La soudure hyperfréquence permet ainsi de réduire le coté inesthétique du rebord important lié aux autres procédés de soudure. D'autres méthodes d'assemblage peuvent être utilisées pour assembler les deux demi-coques. Ainsi, à titre d'exemple, la soudure par ultrason ou la soudure thermique sont des méthodes d'assemblage possibles. La forme générale des demi-coques formant l'enveloppe (10) extérieure est, par exemple, un disque. Cette forme facilite l'opération de soudure par hyperfréquences. Cependant, comme représenté aux figures 3A à 3D, d'autres formes peuvent être choisies en fonction de l'application souhaitée. Selon l'invention la forme choisie pour les demi-coques est un contour fermé formé d'une succession de courbes. Ainsi, on peut choisir comme forme un rectangle dont les angles sont arrondis et dont les côtés sont soit bombés, soit renflés. De même, lorsque le récipient (1) selon l'invention est utilisé comme élément réfrigérant, le matériau plastique choisi pour réaliser l'enveloppe (10) extérieure est souple et la composition accumulatrice est, par exemple, un gel qui reste liquide, même à des températures inférieures à 0 C. Ainsi, la souplesse de l'enveloppe et la texture du gel permettent au récipient (1) selon l'invention d'avoir plus de surface de contact avec le produit à réfrigérer en épousant au plus près la forme du produit à réfrigérer. Ainsi, le transfert thermique entre le gel accumulateur de froid et le produit à réfrigérer est plus important ce qui permet d'obtenir un meilleur refroidissement des produits à réfrigérer. Selon l'invention, le récipient (1) comprend des moyens (2) d'indication visuelle d'un dépassement d'au moins un seuil de température déterminé. Selon une variante de réalisation, ces moyens d'indication visuelle comprennent au moins une solution organique à structure cristalline à laquelle on associe des composés organiques ou non-organiques ayant des comportements thermochromiques. Dans la suite de la description cette solution est appelée solution thermochromique. Une solution thermochromique a la particularité d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur visiblement distincte de la première dans une deuxième tranche de température déterminée. Ainsi, à titre d'exemple, une solution chlorure de cobalt est de couleur rose lorsque sa température est inférieure à 35 C et elle est de couleur bleue lorsque sa température est supérieure à 35OC. Une solution de sulfate de nickel est de couleur verte lorsque sa température est inférieure à 155OC et elle est de couleur jaune lorsque sa température est supérieure à 155OC. Il est connu dans l'art antérieur d'autres solutions thermochromiques qui ont des températures de changement de couleur comprises entre-30 et +155OC. Selon l'invention, au moins une solution thermochromique est mélangée avec la composition accumulatrice de chaleur ou de froid dans une proportion déterminée. La proportion de solution thermochromique dans la composition est choisie en fonction notamment de l'intensité et du gardian de couleur que souhaite obtenir l'utilisateur à des températures déterminées. Dans cette variante de réalisation, l'enveloppe (10) extérieure du récipient (1) est réalisée en tout ou partie avec un matériau translucide ou transparent, de sorte que le changement de couleur du mélange formé par la composition et la solution thermochromique, soit visible de l'extérieur. A titre d'exemple, le matériau choisi est du PVC"cristal". Selon une autre variante de réalisation, une solution thermochromique est mélangée avec un solvant pour former une encre dite thermochromique qui aura alors les mêmes caractéristiques que la solution thermochromique en ce qui concerne le changement de couleur. L'encre thermochromique peut être réalisée à partir d'un mélange d'au moins deux solutions thermochromiques. L'encre ainsi réalisée est alors utilisée pour imprimer au moins un motif (2) sur la surface extérieure du récipient (1). Par conséquent, le motif (2) imprimé changera de couleur en fonction de la tranche de température dans laquelle est située la température du récipient (1). Afin que le ou les motifs (2) imprimés soient plus lisibles, il est préférable de choisir pour réaliser l'enveloppe (10) extérieure, un matériau plastique de couleur contrastée avec les couleurs de l'encre. Une autre solution consiste à utiliser un matériau translucide ou transparent pour réaliser l'enveloppe (10) extérieure et à teinter la composition avec une couleur contrastée par rapport aux couleurs de l'encre imprimée sur l'enveloppe (10) extérieure. Le motif (2) imprimé sur la surface extérieure du récipient (1) est, par exemple, un message écrit de type message d'alerte"température X atteinte" ou encore un message publicitaire, tel qu'un logo. De même, le motif imprimé peut être un symbole représentant la tranche de température. Ainsi, dans un exemple de réalisation, la solution thermochromique est choisie pour qu'un changement de couleur s'opère vers 4 cl. Dans ce cas, le motif pourra être un cristal de neige. Dans une autre variante de réalisation, la solution thermochromique est choisie pour que le changement de couleur lors du changement de tranche de température soit irréversible. Ainsi, dès que le premier changement de couleur est effectif, la couleur de la solution, c'est-à-dire la couleur du motif ou la couleur de la composition accumulatrice de froid ou de chaleur, ne changera plus de couleur même si la température change de nouveau de tranche de température. L'utilisation de ce type de solution thermochromique"irréversible" permet d'utiliser le récipient (1) selon l'invention comme traceur de température, par exemple dans une chaîne de froid. Ainsi, si dans une chaîne alimentaire la température ne doit jamais être supérieure à une valeur critique déterminée, il suffit de choisir une encre thermochromique dont le changement de couleur s'effectue à cette température critique déterminée. Ensuite, il suffit de placer un ou plusieurs récipients (1) selon l'invention à proximité des aliments dont la température doit être contrôlée. Si, par exemple, au cours de la chaîne de transport des aliments à contrôler, la température de ces derniers dépasse la température critique, la couleur du ou des récipients ou du motif imprimé vont changer de façon irréversible. Un utilisateur peut constater simplement et visuellement qu'un incident c'est produit dans la chaîne de froid et que les aliments sont, par conséquent, impropres à la consommation. Dans une autre variante de réalisation, des moyens d'indication visuelle d'un dépassement d'au moins un seuil de température déterminé comprennent un matériau plastique ayant sensiblement la propriété d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur, visiblement distincte de la première, dans une deuxième tranche de température déterminée. Ce matériau plastique est alors utilisé pour réaliser, en tout ou partie, l'enveloppe (10) extérieure du récipient (1). L'effet obtenu est alors sensiblement le même que pour les variantes utilisant une solution thermochromique. Ainsi, en fonction de la température, le matériau plastique a une couleur différente, ce qui permet à l'utilisateur de visualiser simplement l'état de la composition accumulatrice de chaleur ou de froid enfermée dans le récipient. Dans une autre variante de réalisation, la solution thermochromique est micro-en capsulée avant d'être mélangée à la composition contenue dans le récipient. De même, la solution thermochromique est micro-encapsulée puis mélangée à un solvant pour former une encre destinée à inscrire un message sur l'enveloppe du récipient. Dans une autre variante de réalisation, les moyens d'indication visuelle comprennent une solution à cristaux liquides, par exemple, du type de celle utilisée pour réaliser les thermomètres d'aquarium. Cette solution à cristaux liquides peut indifféremment être incorporée à la composition ou bien placée sur l'enveloppe. Ainsi, un premier type d'application du récipient (1) selon l'invention pourvu des moyens (2) d'indication visuelle est, par exemple, d'indiquer visuellement à un utilisateur l'état de la composition accumulatrice de chaleur ou de froid enfermée dans le récipient (1) selon l'invention. Une première application de ce type consiste à réaliser des glaçons réutilisables avec le récipient (1) selon l'invention. Pour ce faire, on choisira la variante où la solution thermochromique est mélangée à la composition accumulatrice de froid et où le matériau de l'enveloppe (10) extérieure est translucide ou transparent. On choisira également une solution thermochromique qui change de couleur au voisinage de 4 cl. Ainsi, lorsque les glaçons réutilisables réalisés selon l'invention sont utilisés, par exemple pour réfrigérer un étal alimentaire à une température inférieure à 4 C, dès qu'un ou plusieurs glaçons ne sont plus à la bonne température, c'est-à-dire en deçà de 4 cl, ceux-ci changent de couleur. L'utilisateur peut donc remplacer le ou les glaçons qui ont changé de couleur par des glaçons plus froids qui ont la couleur initiale indiquant qu'ils ont une température inférieure à 4 cl. Le récipient (1) peut être utilisé comme simple indicateur de température. Ainsi, lorsqu'il est souhaité vérifier qu'une enceinte est à une température comprise dans une tranche de température déterminée, il suffira de choisir le ou les solutions thermochromiques pour que le récipient ait une couleur unique dans la tranche de température déterminée et une couleur différente lorsque la température de l'enceinte n'est plus dans la tranche de température déterminée. Ainsi, sans l'aide d'un thermomètre, un utilisateur vérifie visuellement si la température d'une enceinte est dans la bonne tranche de température. Ainsi, un deuxième type d'application du récipient (1) selon l'invention pourvu des moyens (2) d'indication visuelle est, par exemple, de servir de support publicitaire original. En effet, dans ce cas, il suffit de choisir comme motif un ou plusieurs logo ou encore un ou plusieurs messages publicitaires qui soit changeront de couleur, soit apparaîtront ou disparaîtront en fonction de la température de la composition contenue dans le récipient. Pour ce faire, le récipient (1) utilise seul ou en combinaison tous les exemples de moyens d'indication visuelle d'un dépassement d'au moins un seuil de température déterminé décrit précédemment, à savoir un mélange formé d'au moins une solution thermochromique et de la composition contenue dans le récipient, au moins une encre thermochromique imprimée sur la surface extérieure du récipient ou un matériau plastique aux propriétés thermochromiques pour réaliser tout ou partie de l'enveloppe (10) extérieure. Dans une troisième application, le récipient (1) selon l'invention est utilisé pour réaliser une chaufferette. Dans cette application, le récipient (1) comprend, par exemple, un mélange d'eau et d'acétate de sodium. L'enveloppe extérieure est réalisée en PVC transparent ou translucide. Le mélange comprend également deux solutions thermochromiques et éventuellement un colorant. Il est connu que lors du changement de phase de l'acétate de sodium la température du récipient peut atteindre environ 55OC. De même, pour remettre l'acétate de sodium sous forme liquide après utilisation, il faut amener le récipient à une température supérieure à 80OC. Cependant, le matériau de l'enveloppe est du PVC qui se détériore au-delà de 100OC et qui ne supporte pas des températures élevées pendant de longues périodes. Ainsi, dans cet exemple, on choisira une première solution thermochromique qui change de couleur entre 40 et 50 C afin d'indiquer à l'utilisateur que la réaction exothermique de changement de phase s'effectue. La deuxième solution thermochromique est choisie de sorte qu'elle change de couleur entre 70 et 80 C pour indiquer à l'utilisateur que la température de remise sous forme liquide est atteinte et qu'il n'est plus nécessaire de continuer à chauffer le récipient. Selon une autre variante de l'invention, le récipient comprend des moyens photosensibles incorporés à la solution ou appliqués sur l'enveloppe de façon à créer un effet visuel en fonction de la longueur d'onde de la lumière environnante. Les moyens photosensibles sont par exemple, un composé ou une solution qui change de couleur en fonction du rayonnement lumineux qu'il reçoit ou encore un composé ou une solution phosphorescente. Ainsi, en ajoutant le composé ou la solution photosensible à la composition contenue dans le récipient, on obtient un effet visuel en fonction du rayonnement lumineux éclairant le récipient (1). Dans une autre variante de réalisation, la solution photosensible est micro-encapsulée avant d'être mélangée à la composition contenue dans le récipient. De même, la solution photosensible est micro-encapsulée puis mélangée à un solvant pour former une encre destinée à inscrire un message sur l'enveloppe du récipient. Ainsi, le récipient (1) selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend un volume intérieur fermé délimité par une enveloppe (10) extérieure, l'enveloppe (1) extérieure du récipient (1) comprend deux demicoques (11,12) réalisées en matériau plastique souple, les deux demi-coques étant assemblées l'une à l'autre par leur périphérie pour former le volume intérieur comprenant la composition du récipient (1). Selon un autre mode de réalisation, le matériau plastique souple est du PVC de qualité alimentaire et l'assemblage des deux demi-coques est réalisé par soudure hautes fréquences sur la périphérie (13) des deux demi-coques (11,12). Selon un autre mode de réalisation, le récipient comprend des moyens (2) d'indication visuelle d'un dépassement d'au moins un seuil de température déterminé. Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'indication visuelle comprennent au moins une solution organique à structure cristalline à laquelle on associe des composés organiques ou non-organiques déterminés ayant des comportements thermochromiques, une solution, dite thermochromique, ayant la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur visiblement distincte de la première dans une deuxième tranche de température déterminée. Selon un autre mode de réalisation, la ou les solutions thermochromiques sont mélangées à la composition enfermée dans le récipient et le matériau constituant le matériau constituant le récipient est translucide ou transparent sur au moins une partie de sa surface extérieure. Selon un autre mode de réalisation, chaque solution thermochromique est mélangée à un solvant pour former une encre, de façon à former avec chaque encre, au moins un motif (2) déterminé sur la surface extérieure du récipient (1). Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'indication visuelle comprennent un matériau plastique qui a la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur, visiblement distincte de la première, dans une deuxième tranche de température déterminée, ce matériau étant utilisé pour réaliser au moins une partie de l'enveloppe (10) extérieure du récipient (1). Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'indication visuelle comprennent un composé qui a la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur, visiblement distincte de la première, dans une deuxième tranche de température déterminée, et conserve sa couleur après le premier changement de tranche de température, de sorte qu'un ou plusieurs changements de tranche de température ne provoquent pas de modification de couleur. Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'indication visuelle comprennent une solution à cristaux liquides. Selon un autre mode de réalisation, au moins un motif (2) imprimé sur la surface extérieure du récipient (1) est un message publicitaire. Selon un autre mode de réalisation, la composition est un gel apte à accumuler du froid dont les composants sont mélangés dans des proportions déterminées pour rester à l'état de gel jusqu'à une température comprise entre 0 et -40OC. Selon un autre mode de réalisation, la composition est un mélange d'acétate de sodium et d'eau dans lequel est noyé un activateur de la réaction exothermique de changement de phase de l'acétate de sodium. Selon un autre mode de réalisation, le récipient comprend un composé ou une solution photosensible ajouté à la composition contenue dans le récipient ou appliqué sur l'enveloppe extérieure du récipient pour créer un effet visuel en fonction du rayonnement lumineux éclairant le récipient (1). Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Récipient (1) renfermant une composition apte à restituer de la chaleur ou une composition accumulatrice de froid, le récipient étant étanche et caractérisé en ce qu'il comprend un volume intérieur fermé délimité par une enveloppe (10) extérieure, l'enveloppe (1) extérieure du récipient (1) comprend deux demi-coques (11,12) réalisées en matériau plastique souple, les deux demi-coques étant assemblées l'une à l'autre par leur périphérie pour former le volume intérieur comprenant la composition du récipient (1). 2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau plastique souple est du PVC de qualité alimentaire et l'assemblage des deux demi-coques est réalisé par soudure hautes fréquences sur la périphérie (13) des deux demi-coques (11,12). 3. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient comprend des moyens (2) d'indication visuelle d'un dépassement d'au moins un seuil de température déterminé. 4. Récipient selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'indication visuelle comprennent au moins une solution organique à structure cristalline à laquelle on associe des composés organiques ou non-organiques déterminés ayant des comportements thermochromiques, une solution, dite thermochromique, ayant la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur visiblement distincte de la première dans une deuxième tranche de température déterminée. 5. Récipient selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ou les solutions thermochromique sont mélangées à la composition enfermée dans le récipient et le matériau constituant le matériau constituant le récipient est translucide ou transparent sur au moins une partie de sa surface extérieure. 6. Récipient selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque solution thermochromique est mélangée à un solvant pour former une encre, de façon à former avec chaque encre, au moins un motif (2) déterminé sur la surface extérieure du récipient (1). 7. Récipient selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'indication visuelle comprennent un matériau plastique qui a la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur, visiblement distincte de la première, dans une deuxième tranche de température déterminée, ce matériau étant utilisé pour réaliser au moins une partie de l'enveloppe (10) extérieure du récipient (1). 8. Récipient selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'indication visuelle comprennent un composé qui a la caractéristique d'avoir une première couleur dans une première tranche de température déterminée et une deuxième couleur, visiblement distincte de la première, dans une deuxième tranche de température déterminée, et conserve sa couleur après le premier changement de tranche de température de sorte qu'un ou plusieurs changements de tranche de température ne provoquent pas de modification de couleur. 9. Récipient selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les moyens d'indication visuelle comprennent une solution à cristaux liquides. 10. Récipient selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un motif (2) imprimé sur la surface extérieure du récipient (1) est un message publicitaire. 11. Récipient selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la composition est un gel apte à accumuler du froid dont les composants sont mélangés dans des proportions déterminées pour rester à l'état de gel jusqu'à une température comprise entre-0 et-40 C. 12. Récipient selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la composition est un mélange d'acétate de sodium et d'eau dans lequel est noyé un activateur de la réaction exothermique de changement de phase de l'acétate de sodium. 13. Récipient selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un composé ou une solution photosensible ajouté à la composition contenue dans le récipient ou appliqué sur l'enveloppe extérieure du récipient pour créer un effet visuel en fonction du rayonnement lumineux éclairant le récipient (1).