ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Le principe de la double paroi pour limiter les échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur d'un récipient- ou inversement-est connu depuis fort longtemps. Le vase de Dewar, comportant deux parois argentées intérieurement, entre lesquelles on a fait le vide, élimine toute possibilité de transfert thermique par conduction, convection ou radiation.

Ce type de récipient, dû au chimiste et physicien anglais du dix-neuvième siècle qui lui a donné son nom, est l'anctre de tous les récipients à isolation thermique connus de nos jours sous l'appellation de"bouteille thermos".

Toutefois, les thermos sont fragiles et de ce fait, pour éviter cet inconvénient, il est courant de remplacer le vide existant entre les deux parois par un matériau de faible conductibilité thermique, et ce afin d'améliorer la robustesse de la double enveloppe.

A cet égard, comme le montre notamment le brevet US- 2.215.532 délivré le 24 septembre 1940, au nom de E.

Richardson, la mise en oeuvre d'un fluide thermiquement isolant n'est pas nouvelle. La méthode et le dispositif décrits apportent également une solution au problème du réchauffage d'une enceinte isolée, consistant à contrôler précisément les mouvements de convection du fluide dans la paroi.

La question de permettre, d'une part, les échanges thermiques entre l'environnement et la chambre intérieure du récipient et, d'autre part, l'isolation de celle-ci selon les besoins peut avoir de l'importance, par exemple dans le cas de la vente de boissons alimentaires devant tre consommées de préférence chaudes ou froides, chacune à une température dite

ci-après idéale. Il s'agit de réchauffer-ou de refroidir- efficacement la boisson à ladite température idéale de consommation dans son contenant, puis de la maintenir à cette température idéale voulue jusqu'au moment de sa consommation, ladite boisson étant alors isolée ou, encore autrement dit, le récipient n'étant plus soumis à cette occasion, de la part de son environnement, à un transfert thermique destiné à maintenir la boisson à la température idéale de consommation.

Dans ce but, les caractéristiques thermiques de la paroi du récipient peuvent tre adaptées aux diverses conditions d'utilisation par un choix approprié de sa structure et de la nature du fluide.

Par exemple, la demande de brevet français FR-2.306.661 publiée le 5 novembre 1976 au nom de M. Brevi décrit un verre réfrigérant pour boisson, dont la structure est celle d'un vase de Dewar, mais dans lequel le vide a été remplacé par de l'eau que l'on peut congeler. Selon l'inventeur, le glaçon formé permet de refroidir la boisson contenue dans le verre, tout en restant isolé de la température ambiante.

La demande de brevet japonais JP-10/099.213 publiée le 21 avril 1998, au nom de la société Yokoyama, décrit une chope mettant en oeuvre un principe analogue. De l'eau glacée peut tre introduite dans la double paroi, par le fond amovible de la chope, et tre changée à la demande.

Le passage d'un état de faible conductibilité thermique à un état de forte conductibilité d'une partie de la paroi du récipient peut également tre obtenu par un simple enlèvement du matériau isolant. La demande de brevet européen EP-0.891.738 publiée le 20 janvier 1999, au nom de D. Bengtson, illustre ce type de procédé : le fond conducteur de la bouteille thermos est muni d'une enveloppe isolante amovible.

L'usage d'un gaz à faible conductibilité thermique, en tant que fluide, a aussi donné lieu à un grand nombre de dispositifs thermo-isolants.

Un système parmi les plus simples, par exemple celui décrit dans le brevet américain US-5.896.641 publié le 27 avril 1999, au nom de M. Yamada et al., comporte une chambre remplie de gaz, xénon, krypton, ou argon, insérée dans une double paroi.

L'enceinte isolante peut seulement n'tre qu'une structure souple gonflable. La demande de brevet allemand DE-3.813.218 publiée le 2 novembre 1989, au nom de la société H&V Konzeption Design Planun, illustre une telle conception. Le récipient, destiné à maintenir au froid et à protéger des aliments ou des boissons, est constitué par deux feuilles de matériau souple, PVC ou autre, soudées entre elles pour former des poches gonflées au moyen d'une valve.

Des dispositifs, basés sur le mme principe, font appel à un générateur de gaz comprimé pour gonfler les parois du récipient. La demande de brevet japonais JP-5/278.765 publiée le 26 octobre 1993, au nom de la société Fushimi Jushi, divulgue l'emploi d'une cartouche de gaz carbonique.

Le phénomène de liquéfaction ou de vaporisation d'un fluide à une température donnée a une application dans la fabrication de parois isolantes à haute température. En effet, au dessus de sa température de vaporisation, le fluide est à l'état de gaz de faible conductivité, tandis qu'il est liquide en dessous, et donc transmet mieux la chaleur. Par exemple, les parois décrites dans la demande de brevet japonais JP-7/156.974 publiée le 20 juin 1995, au nom de la société Kukoba, changent de propriété thermique entre 300°C et 400°C.

Dans le cas d'un emballage pour des aliments destinés à tre chauffés dans un four à micro-ondes, tel que décrit dans le brevet américain US-5.081.330 publié le 14 janvier 1992, au nom de L. Brandberg et al., la dilatation de l'air résiduel présent entre deux feuilles de matériau soudées le long de lignes de contact suffit à créer des poches isolantes.

Tous les documents décrits ci-dessus font état d'un procédé ou dévoilent un dispositif pour modifier l'état de conductibilité thermique des parois d'un récipient. Cette modification est obtenue soit en ajoutant, soit en enlevant un élément du récipient, ou encore en modifiant la température extérieure à celui-ci. Mais aucun des systèmes, procédés et/ou dispositifs, contenus dans l'état de la technique ne met en oeuvre des moyens internes et solidaires du récipient pour effectuer la transformation. De plus, les récipients à auto-

isolation existants n'apportent pas, en général, à la fois une solution au problème du réchauffage et au problème du refroidissement d'un récipient isolant.

Il ressort donc de l'état de la technique que des récipients à auto-isolation comportant une double paroi, dont l'intervalle contient un fluide, et présentant un double état, isolant ou conducteur, sont connus, mais qu'il n'existe à ce jour aucun dispositif répondant exactement aux besoins.

DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'INVENTION La présente invention a donc pour objet un récipient à auto-isolation thermique, préférentiellement de type "bouteille","gourde","canette"ou similaire, destiné à recevoir directement un produit, de préférence un produit alimentaire telle une boisson, introduit ou extrait, au moyen d'une ouverture fermée par un bouchon, dans une enceinte délimitée par une paroi interne, ledit récipient comportant en outre une paroi externe qui, avec la paroi interne, délimite une chambre fermée, la majeure partie de la paroi interne présentant un premier état de forte conductibilité thermique et un second état de faible conductibilité thermique, ledit récipient étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transformation, qui lui sont intrinsèques, et des moyens de commande mécaniques pour effectuer le passage dudit premier état audit second état, en ce que, dans le premier état, la chambre délimitée par la double paroi comprend un liquide thermiquement conducteur remplissant au moins la partie de ladite chambre qui est située au droit de l'enceinte et en ce que, dans le second état, la chambre délimitée par la double paroi comprend un gaz thermiquement isolant remplissant au moins la partie de ladite chambre qui est située au droit de l'enceinte.

Avantageusement, le liquide thermiquement conducteur et le gaz thermiquement isolant présents dans la double paroi sont de préférence de l'eau et, respectivement, de l'air.

Selon deux premières variantes de réalisation, le récipient à auto-isolation selon l'invention est caractérisé en ce que la chambre délimitée par la double paroi : a) contient un premier fluide de forte conductibilité thermique et un second fluide de faible conductibilité thermique, lesdits premier et second fluides étant de masses volumiques différentes et non-miscibles entre eux, b) présente une dissymétrie telle que, dans une première position du récipient correspondant au premier état, la majeure partie de la paroi interne est mouillée par le premier fluide et, dans une seconde position du récipient correspondant au second état, la majeure partie de ladite paroi interne est mouillée par le second fluide.

Dans une première variante de réalisation, le récipient à auto-isolation thermique selon l'invention est caractérisé en ce que la dissymétrie résulte d'un espace, compris entre la partie de la paroi externe constituant le fond dudit récipient et la partie de la paroi interne en vis-à-vis de ce fond, le volume dudit espace étant supérieur à 50 % du volume total de la chambre délimitée par la double paroi.

Toujours dans cette première variante de réalisation, le récipient selon l'invention est de préférence tel que : a) le premier fluide est un liquide de forte conductibilité thermique, préférentiellement de l'eau, et le second fluide est un gaz de faible conductibilité thermique, préférentiellement de l'air, b) la première position du récipient correspondant à son premier état est une première position verticale, l'ouverture ou goulot étant dirigée vers le bas, et la seconde position du récipient correspondant à son second état est une seconde position verticale selon laquelle l'ouverture ou goulot est tournée vers le haut.

Dans une deuxième variante de réalisation, le récipient à auto-isolation thermique selon l'invention est caractérisé en ce que la dissymétrie résulte d'une épaisseur de la chambre délimitée par la double paroi qui est plus grande au niveau d'une partie de la paroi interne constituant un flanc du

récipient qu'elle ne l'est au niveau de la partie de la paroi interne diamétralement opposée.

Toujours dans cette deuxième variante de réalisation, le récipient selon l'invention est de préférence tel que : a) le premier fluide est un liquide de forte conductibilité thermique, préférentiellement de l'eau, et le second fluide est un gaz de faible conductibilité thermique, préférentiellement de l'air, b) la première position du récipient correspondant à son premier état est une première position horizontale dans laquelle la partie de la chambre délimitée par la double paroi présentant la plus grande épaisseur est située au dessus du récipient, et la seconde position du récipient correspondant à son second état est une seconde position horizontale dans laquelle la partie de la chambre délimitée par la double paroi présentant la plus grande épaisseur est située au dessous dudit récipient.

Selon une troisième variante de réalisation, le récipient à auto-isolation selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent une membrane cassable placée entre la partie de la paroi externe constituant le fond du récipient et la partie de la paroi interne en vis-à-vis de ce fond, et destinée à libérer par gravité le liquide thermiquement conducteur sus-jacent, ainsi qu'un gaz thermiquement isolant, préférentiellement de l'air, remplissant l'espace compris entre ladite membrane et la partie de la paroi externe constituant le fond du récipient.

Dans cette troisième variante, les moyens de commande dont est doté le récipient selon l'invention comprennent de préférence des moyens pour casser, préférentiellement par choc ou par pression, la membrane.

Avantageusement, dans toutes les variantes envisagées, la double paroi du récipient selon l'invention est réalisée en matière plastique ou en aluminium ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement.

De préférence également, et toujours dans toutes les variantes envisagées, le récipient selon l'invention est tel que ses premier et second fluides sont introduits à demeure

dans la chambre délimitée par la double paroi au moment de la fabrication dudit récipient.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Les Figures la et lb sont des vues en coupe schématiques d'un premier mode de réalisation du récipient à auto-isolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après retournement du récipient dans un plan vertical.

Les Figures 2a et 2b sont des vues en coupe schématiques d'un deuxième mode de réalisation du récipient à auto- isolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après rotation d'un demi-tour du récipient à l'horizontale.

Les Figures 3a et 3b sont des vues en coupe schématiques d'un troisième mode de réalisation du récipient à auto- isolation thermique selon l'invention, dont la paroi est respectivement dans un état de forte conductibilité thermique, et dans un état de faible conductibilité thermique après rupture d'une membrane interne.

DESCRIPTION DES FORMES D'EXÉCUTION PRÉFÉRÉES DE L'INVENTION La présente invention consiste en un récipient (1) à double paroi, chacune desdites parois (2,3) étant étanche. La paroi interne (2) délimite une enceinte intérieure fermée (4), destinée à recevoir un produit, de préférence un produit alimentaire, lequel pour toute la suite de la description sera défini à titre d'exemple sous le terme de"boisson". La partie supérieure de cette paroi interne (2), qui est soit plane si le récipient est du type"canette", soit en forme de goulot si le récipient est du type"bouteille"ou"gourde", comme représenté à titre d'exemple sur les dessins, comporte une ouverture (5) qui est fermée par un bouchon (6) et par laquelle la boisson est introduite dans l'enceinte (4). La

paroi externe (3) se raccorde à cette paroi interne (2) au niveau de l'ouverture (5) ou légèrement en deçà. La ligne de raccordement entre les deux parois, respectivement interne (2) et externe (3), est elle-mme étanche. Les parois (2,3) délimitent donc entre elles une chambre (24) qui est elle-mme fermée.

La forme et la position particulières de l'enceinte intérieure (4) par rapport à la paroi externe (3) rendent possible la transformation d'un récipient thermiquement conducteur en un récipient isolant de la chaleur par un simple changement de position de celui-ci.

Une première forme d'exécution préférée du récipient est représentée schématiquement sur les Figures la et lb. Dans cette première forme d'exécution, les parois (2) et (3) sont séparées l'une de l'autre d'un intervalle (A) qui est constant au niveau des flancs du récipient, mais il est prévu qu'une plus large distance (B) que l'intervalle (A) précité, visible sur les Figures la et lb, sépare les fonds (22,23) des parois interne (2) et respectivement externe (3). (Il est à noter ici que, pour une meilleure compréhension des dessins des figures la et lb, l'intervalle (A) séparant les parois (2) et (3) a été volontairement grossi).

Cette distance (B) plus large est d'ailleurs telle que le volume de l'espace (11) situé entre les deux fonds (22,23) est supérieur à 50 W du volume total de la chambre (24) délimitée par les deux parois (2,3).

Sur la Figure la, le récipient (1) est représenté avec son ouverture (5), ici son goulot, dirigée vers le bas. Dans cette position, la double paroi (2,3) est partiellement remplie par un liquide à forte conductibilité thermique (9) qui a été introduit à l'intérieur de la chambre (24) délimitée par les parois (2,3), jusqu'à venir au moins en recouvrement du fond (22) de la paroi interne (2). La paroi (2) au niveau du col et des flancs de l'enceinte (4) permettra donc des transferts thermiques avec l'extérieur afin de réchauffer, de refroidir, ou de maintenir à une température adéquate, savoir la température idéale de consommation, la boisson contenue dans l'enceinte (4) du récipient (1).

Avantageusement, le volume du liquide thermiquement conducteur (9) occupe moins de 50 % du volume total de la

chambre (24), et de préférence un volume légèrement inférieur à 50% du volume total précité.

Au-dessus du fond (22) de l'enceinte intérieure (4), il subsiste en conséquence dans la chambre (24) délimitée par les deux parois (2,3) un espace (11) vide de liquide et rempli de gaz (10) isolant, qui lui-mme occupe en conséquence un volume supérieur à 50 % du volume total de ladite chambre (24), et donc supérieur au volume du liquide thermiquement conducteur (9).

Ainsi, l'espace (11) a un volume suffisant pour recueillir au moins la totalité du liquide (9) contenu dans la double paroi (2,3) quand le récipient (1) est retourné (R) verticalement en position normale avec son goulot (5) orienté vers le haut. Cette position est représentée sur la Figure 1b.

Après un tel retournement, l'enceinte intérieure (4) est alors, en totalité, entourée par le gaz (10) et les échanges thermiques avec l'environnement sont considérablement limités.

Le gaz (10) et le liquide (9) utilisés sont préférentiellement l'air et respectivement l'eau.

L'air est en effet un assez bon isolant thermique, car il présente un coefficient de conductibilité thermique de l'ordre de 0,025 W/m°K, tandis que celui de l'eau est environ 20 fois plus grand.

Un calcul simple permet d'estimer l'épaisseur que l'on doit donner à la couche d'air (ci-dessus l'intervalle (A) séparant les parois (2,3) au niveau des flancs du récipient) pour maintenir pendant une durée D un récipient de forme cylindrique contenant de l'eau en dessous d'une certaine température T1, le récipient ayant été refroidi à la température TO et la température ambiante étant Tamb, en ne prenant en compte que les échanges thermiques par la surface latérale du récipient (1) et en négligeant les échanges par convection et par radiation.

Pour une température initiale TO=5°C et un maintien en dessous de T1=10°C, les résultats sont les suivants (épaisseur ou intervalle (A) en mm) dans le cas d'un cylindre ayant un diamètre de 90 mm (taille d'une bouteille d'eau minérale standard de 1,5 L) : Tamb Durée20°C 25°C 30°C 35°C 1/2 H 2 2 3 3 1 H 3 4 5 6 2 H 5 7 9 11 4 H 10 14 18 22

L'épaisseur (A) devant tre donnée à la double paroi (2, 3) étant connue, il est facile d'en déduire dans le cas d'un récipient cylindrique d'un volume de 1,5 L la hauteur minimale (B) de l'espace (11) destiné à recevoir le liquide thermiquement conducteur après le renversement (R). Un calcul élémentaire montre que l'accroissement relatif de hauteur de la paroi externe (3) doit tre sensiblement égal au double de l'augmentation relative du rayon de la paroi interne (2), c'est-à-dire l'épaisseur relative de la double paroi (2,3).

Dans les mmes conditions de température que précédemment, la hauteur supplémentaire minimale (B) à prévoir approximativement (en mm) est : Tamb Durée 20°C 25°C 30°C 35°C 1/2 H 20 20 30 30 1 H 30 40 50 60 2 H 50 70 90 110 4 H 100 140 180 220 Ces résultats montrent que, moyennant une paroi extérieure (3) de dimensions légèrement plus grandes que

celles du récipient non isolé, la boisson contenue dans l'enceinte (4) reste fraîche pendant une durée appréciable mme si la température ambiante est élevée.

L'effet de l'isolation est bien sûr le mme, qu'il s'agisse d'une boisson chaude ou d'une boisson froide. Grâce à la remarquable simplicité du dispositif, il sera mme possible pour le commerçant de présenter le récipient selon l'invention dans une position normale à son client pour que le contenant conserve néanmoins longtemps une température optimale.

Dans le deuxième mode de réalisation du récipient à auto- isolation selon l'invention, représenté schématiquement sur les Figures 2a et 2b, le principe de création d'une dissymétrie dans le volume intérieur de la double paroi (2,3) est également mis en oeuvre. La dissymétrie est dans ce cas axiale, deux parties latérales diamétralement opposées de la double paroi (2,3) ayant une épaisseur différente.

La dissymétrie étant axiale, le récipient doit tre couché pour que celle-ci engendre une variation de la position du liquide (9) dans la double paroi (2,3) quand le récipient (1) est tourné sur lui-mme, d'un demi-tour (R).

Quand la partie présentant la plus faible épaisseur se trouve en dessous du récipient, comme le montre la Figure 2a, le liquide (9) d'un volume donné, cette fois encore inférieur à 50 % du volume total de la chambre (24), doit recouvrir une grande surface. Une grande partie, voire la totalité, de l'enceinte intérieure (4) est donc entourée par une paroi (2) à forte conductibilité thermique. C'est l'inverse, quand la partie de plus grande épaisseur (11) est au-dessous du récipient (1), tel que la représente la Figure 2b : cette partie (11) recueille le liquide (9), et le gaz (10) isole donc l'enceinte (4).

Le passage de l'état le plus conducteur à l'état le plus isolant est ici encore réalisé manuellement par une rotation (R) de 180° autour de l'axe du récipient (1).

Selon une méthode avantageuse de fabrication, les fluides (9,10) sont introduits à demeure. La paroi externe (3) comporte à cet effet un, voire deux orifices (7) proches du goulot (5), et munis d'obturateurs.

Dans certains cas, l'utilisateur trouvera préférable de changer périodiquement le liquide thermo-conducteur (9),

notamment s'il s'agit d'eau. L'un des deux orifices (7) permet d'extraire puis d'introduire l'eau dans la chambre (24) délimitée par la double paroi (2,3). Le second orifice identique (7) permet l'évacuation simultanée de l'air. Les orifices (7) sont fermés après cette opération.

Toutefois, l'orifice (7) peut tre unique et permettre les mouvements contraires et simultanés de l'eau (9) et de l'air (10) s'il est suffisamment dimensionné à cet effet.

Dans le troisième mode de réalisation représenté schématiquement sur les Figures 3a et 3b, la paroi externe (3) comporte deux orifices (7,8) qui sont proches du goulot (5) et qui sont munis d'obturateurs. Une membrane (12) est placée entre la partie de la paroi interne (2) constituant le fond (22), et la partie de fond (23) de la paroi externe (3) en vis-à-vis.

L'un des orifices, par exemple l'orifice (7), permet d'introduire dans la chambre interne (24) de la double paroi (2,3), située au-dessus de la membrane (12), un fluide (9) thermiquement conducteur. Le second orifice (8) permet l'évacuation de l'air. Les orifices (7,8) sont fermés après cette opération.

La partie (13) de la chambre (24) comprise entre la membrane (12) et le fond extérieur (23) du récipient (1) en vis-à-vis de la membrane (12) demeure remplie d'air.

Comme il a été vu précédemment à propos des deux premiers modes de réalisation de l'invention, le volume de la partie (13) de la chambre (24) originellement remplie d'air est supérieur à 50 du volume total de la chambre (24) et donc supérieur au volume de la partie de ladite chambre située au- dessus de la membrane (12).

La double paroi (2,3) remplie de cette façon présente, dans sa majeure partie, une forte conductibilité thermique qui favorise les transferts thermiques entre l'enceinte (4) et l'environnement. La boisson peut donc tre facilement réchauffée, refroidie ou maintenue à la température adéquate, à savoir la température idéale de consommation.

A tout moment, la membrane (12) est cassée, comme le montre la Figure 3b, et le fluide thermiquement conducteur (9) s'écoule par gravité dans l'espace (13) situé en

dessous, tandis que l'air (10) le remplace dans la partie de la double paroi (2,3) située au droit de l'enceinte (4).

Dans ces conditions, les échanges de chaleur entre la boisson et l'extérieur sont limités, et ladite boisson conserve en conséquence sa température optimale.

Avantageusement, ces récipients, de types"bouteille d'eau minérale","bouteille de soda","canette de bière", ou "gourde", sont fabriqués en plastique ou en aluminium, ou en tout autre matériau compatible avec le produit à isoler thermiquement.

A titre d'exemples de produits pouvant tre contenus dans un récipient conforme à l'invention, il est possible de citer, sans que cette liste soit limitative : - de l'eau, minérale ou non, gazeuse ou non, du lait et autres aliments liquides ou solides à base de lait, des boissons à base de thé, de café ou de chocolat, des soupes et potages, des sodas, des jus de fruit, de la bière, une boisson gazeuse du type limonade ou panaché, du vin, un alcool de type vodka pour ce qui est des produits alimentaires, - du sang pour ce qui est d'un liquide non alimentaire, - des organes, en vue d'une transplantation.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode d'exécution ci-dessus, donné à titre d'exemple ; elle embrasse, au contraire, toutes les variantes possibles de réalisations. Ainsi, le rapport volume d'air/volume d'eau définis dans la chambre (24) pourra tre compris par exemple entre 51/49 et 80/20, un petit rapport, assez voisin de 1, pouvant toutefois tre idéalement recherché pour éviter que le récipient (1) ait une hauteur trop importante causée par la présence de l'espace (11) (figures la et lb) ou par celle de la partie (13) (figures 3a et 3b).