La présente invention concerne également un dispositif de refroidissement mettant en oeuvre ce procédé pouvant tre transporté et utilisé de façon autonome sans nécessiter de raccordement à une infrastructure particulière, comme une source d'énergie.

Le procédé ou le dispositif selon la présente invention peuvent également tre utilisés par raccordement à une infrastructure et permettent d'obtenir un refroidissement par un matériel comportant peu de pièces mobiles, d'un fonctionnement fiable et d'un encombrement réduit.

Dans le domaine de l'alimentation, par exemple, il est souhaitable de pouvoir refroidir des denrées avant consommation, et en particulier des boissons, par exemple en boîte ou en bouteille. II est toutefois évident que l'invention peut tre utilisée tous les domaines ayant l'usage d'un procédé de refroidissement compact et efficace tout en étant autonome ou simplement ponctuel.

De telles applications sont en particulier envisagées dans des domaines industriels ou médicaux, par exemple pour des produits consommables nécessitant un refroidissement pour leur mise en oeuvre, des et des outils ou machines. De mme sont envisagées des applications dans le domaine de la conservation, médicale ou alimentaire, pour initier ou régénérer un refroidissement destiné à la conservation d'organes ou produits vivants ou de produits alimentaires.

En l'état actuel de la technique, dans le domaine alimentaire par exemple, lorsque l'on désire refroidir une boisson, il faut placer celle-ci dans un réfrigérateur, ou dans un réceptacle contenant des glaçons ou des éléments pré-réfrigérés.

Dans certaines occasions il peut tre souhaitable de pouvoir se passer de tels moyens, par exemple pour tre autonome de toute source d'énergie, pour éviter l'encombrement d'un réfrigérateur, ou pour individualiser la présentation d'un produit tout en lui incluant la possibilité d'tre consommé frais.

Des solutions à ces besoins sont proposées par exemple dans les brevets US 5. 115.940, US 2. 805.556 ou FR 580.216 sous la forme de dispositifs utilisant un gaz stocké sous pression dans une cartouche consommable qui se détend pour refroidir le produit. L'ensemble de ces solutions présente l'inconvénient d'un contact trop bref et thermiquement peu efficace entre le réfrigérant et le produit à refroidir, du fait que ce réfrigérant est à l'état gazeux et s'échappe rapidement du dispositif. Ces dispositifs n'ont d'ailleurs été que peu ou pas utilisés dans les domaines de produits grand public comme les boissons.

Le procédé selon l'invention, qui remédie à ces inconvénients, consiste entre autres à placer le produit à refroidir dans une enceinte non étanche dans laquelle on provoque la détente d'un gaz liquéfié initialement sous pression.

II s'agit d'un procédé de refroidissement utilisant la détente d'un réfrigérant, sous forme de gaz liquéfié et stocké sous pression et à température ambiante, où t'échappement hors de l'enceinte du réfrigérant vaporisé et détendu est suffisamment lent pour que la pression dans l'enceinte contenant le produit augmente au fur et à mesure que le gaz y est admis. Du fait de cette montée en pression, pour peu que le gaz réfrigérant utilisé soit judicieusement choisi quant à ses propriétés physico-chimiques, il est possible d'obtenir qu'une

partie de ce réfrigérant soit sous forme liquide dans l'enceinte à l'issue de la phase d'admission. L'état liquide du réfrigérant permet un bon échange de chaleur avec le produit, donc une bonne efficacité thermique, et évite que le réfrigérant ne s'échappe aussi rapidement que s'il était sous forme gazeuse, ce qui donne au produit le temps de se refroidir « à coeur », c'est à dire dans toute son épaisseur.

Ce but est atteint par un procédé de refroidissement par détente d'un gaz liquéfié selon la revendication 22.

La présente invention a également pour objet de proposer un dispositif utilisable pour mettre en oeuvre ce procédé.

Ce but est atteint par un dispositif de refroidissement par détente d'un gaz liquéfié selon la revendication 1.

Des développements supplémentaires de l'invention sont décrits dans les revendications dépendantes.

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 en coupe latérale du dispositif selon l'invention dans un mode de réalisation appliqué à une bouteille, par exemple de champagne, et utilisant une cartouche de gaz du type à clapet ; -la figure 2 représente une vue en coupe latérale du dispositif selon l'invention dans un autre mode de réalisation également appliqué à une bouteille, par exemple de champagne, et utilisant une cartouche de gaz du type à clapet ; -la figure 3 représente une vue en coupe latérale du dispositif selon l'invention dans un autre mode de réalisation appliqué à une boisson en boîte métallique, et prévu pour utiliser une

source externe (non représentée) comme un réservoir pressurisé ou un compresseur de gaz du type à clapet.

Dans l'ensemble des descriptions présentées ici, il faut comprendre que 1'enceinte (1) désigne l'espace, situé à l'intérieur du dispositif, qui monte en pression lors de l'admission de réfrigérant sous pression puis se dépressurise lentement ensuite.

Dans un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, représenté en figure 1, la bouteille (B) est placée dans une enceinte (1) en deux parties comprenant un corps (2) et une coiffe (3). L'enceinte n'est pas étanche et comporte, à sa partie supérieure, au moins un évent (4) qui permet de contrôler la détente et notamment de maintenir le gaz en phase liquide un certain temps.

Le corps (2) et la coiffe (3) sont assemblés par des moyens de fermeture (non représentés) et enferment 1'espace intérieur de 1'enceinte (1). L'évent (4) présente une section de passage déterminée, et peut présenter des moyens, d'un type connu, permettant le réglage cette section de passage.

Le corps (2) présente dans sa partie inférieure un conduit d'admission (5), débouchant dans l'enceinte (1) et pouvant tre mis en communication avec une arrivée de gaz liquéfié provenant d'une source (S) sous pression.

La section de passage de l'évent (4) est suffisamment faible et le reste de l'enceinte (1) est suffisamment étanche pour que, lorsque l'on y admet de façon suffisamment rapide du gaz initialement sous pression par le conduit d'admission (5), la quantité de gaz s'échappant de l'enceinte par l'évent soit plus faible que la quantité admise dans l'enceinte et donc que la pression dans cette mme enceinte augmente jusqu'à une valeur maximale, correspondant à une situation d'équilibre des pressions entre la source et 1'enceinte. A partir de ce point d'équilibre, I'enceinte (1) subit une dépressurisation lente dont la durée est déterminée entre autres par la section de passage de t'évent (4).

Le gaz utilisé est contenu dans une cartouche (6) usuelle, par exemple une cartouche où la sortie du gaz est contrôlée par un clapet et où une

pression sur l'embout de sortie du gaz est nécessaire pour ouvrir ledit clapet.

Le dispositif selon l'invention comporte des moyens pour maintenir la cartouche (6) dans une position où ii sera facile de transférer le gaz liquide qu'elle contient dans l'enceinte (1) par l'entremise du conduit (5).. Des moyens peuvent tre prévus tant sur la cartouche que sur le dispositif pour maintenir la cartouche dans ces moyens de guidage (7).

Le corps (2) du dispositif comporte un réceptacle de guidage (7) permettant de maintenir la cartouche (6) avec son embout de sortie (8) disposé vers le bas et appliqué contre un diffuseur (9) usuel, communiquant avec le conduit (5) qui mène à l'enceinte (1). En exerçant une pression (F) sur le fond de la cartouche (6), on provoque le déplacement en sens inverse de l'embout de sortie (8) et l'admission de réfrigérant liquide sous pression dans la partie inférieure de l'enceinte (1).

Dans un autre mode de réalisation (non représenté), on peut aussi utiliser une cartouche du genre de celles comportant un opercule perforable.

Dans ce cas, le diffuseur (9) est pourvu d'un organe perforateur.

Dans un mode de réalisation représenté en figure 2, I'enceinte (1) est constituée d'un corps (2) et d'une coiffe (3), assemblés par des moyens de fermeture (14) comme une fixation par vissage, ces moyens de fermeture comportant des moyens d'étanchéité comme un joint torique (15). Le corps (2) et la coiffe (3) assemblés enferment l'enceinte (1) et présentent des parois internes enfermant la bouteille (B) à refroidir et délimitant autour de cette mme bouteille un espace (13) de circulation, étanche vers le bas, où pourra circuler le réfrigérant.

Sur leur face dirigée vers la bouteille, ces parois internes présentent des surfaces dites internes (21,31) dont les formes sont complémentaires entre elles et avec les parois externes de la bouteille, délimitant ainsi autour de cette bouteille un espace (13) de circulation d'un volume très faible. Ainsi, lors

du maintien en pression ou de la dépressurisation lente de l'enceinte (1), ce faible volume oblige le réfrigérant en phase liquide à entourer la bouteille, et donc à assurer un contact liquide, sur une grande partie de sa hauteur, mme avec une petite quantité de liquide.

Dans la partie haute de 1'espace (13) de circulation entourant la bouteille (B), les parois internes de l'enceinte (1) comportent au moins une ouverture (32) dite de trop-plein conduisant le réfrigérant liquide excédant le volume de 1'espace (13) de circulation dans un espace (33) dit de trop-plein qui est situé également à l'intérieur des parois externes (20,30) de 1'enceinte.

Dans la partie basse de 1'espace (33) de trop plein, la paroi interne de l'enceinte séparant ce mme espace (33) de 1'espace (13) de circulation entourant la bouteille présente un ou plusieurs moyens de retour assurant le passage de la chaleur, ou le passage du liquide, ou les deux. Ces moyens de retour peuvent tre thermiquement conducteurs, par exemple par un amincissement de la paroi ou l'inclusion dans celle-ci d'un matériau thermiquement conducteur. Ces moyens de retour peuvent aussi tre constitués d'ouvertures (34) soit laissant simplement passer le liquide par gravité, soit d'un type permettant le passage du liquide uniquement de façon lente, soit d'un type permettant le passage du liquide uniquement depuis 1'espace (33) de trop-plein vers 1'espace (13) entourant la bouteille.

Le retour du réfrigérant liquide de 1'espace (33) de trop-plein vers 1'espace (13) entourant la bouteille permet une circulation de ce liquide, et assure ainsi une utilisation en refroidissement de la plus grande part de ce liquide. II permet également d'assurer une présence de réfrigérant liquide au contact de la bouteille le plus longtemps possible, mme lorsqu'une partie de ce réfrigérant s'évapore au cours de sa dépressurisation et de son réchauffement. Les ouvertures de retour (34), permettent donc le retour dans 1'espace (13) entourant la bouteille de la part réfrigérant liquide excédant initialement ce mme espace (13), ou l'utilisation thermique de cette mme part de réfrigérant liquide, tout en évitant autant que possible de permettre au

réfrigérant entrant initialement dans 1'espace (13) entourant la bouteille de quitter ce mme espace (13) avant de t'avoir rempli jusqu'à ses ouvertures (32) de trop-plein.

Dans la partie haute de 1'espace (33) de trop-plein, la paroi externe de la coiffe (3) porte une ouverture d'une section déterminée dite évent (4), par laquelle s'échappe t'air et les vapeurs de réfrigérant lors de la dépressurisation.

La section de passage de cet évent constitue un paramètre déterminant de la valeur de pression maximale atteinte dans l'enceinte lors de l'admission du réfrigérant liquide sous pression, ainsi que de la vitesse de dépressurisation de l'enceinte par la suite. Dans un mode de réalisation, cette section de passage peut tre réglée par tout moyen de réglage connu, par exemple une vis pointeau. Ce réglage peut s'effectuer de façon continue ou discrète, entre des valeurs ou des plages de valeurs déterminées, pouvant tre prévues pour différents cas d'utilisation du dispositif, et pouvant inclure une position fermée.

L'enceinte peut également comporter des moyens limiteurs de pression (non représentés), par exemple sous la forme d'une soupape de sécurité qui peut tre située dans l'évent ou dans une autre partie de 1'enceinte.

Dans un mode de réalisation, I'espace (13) entourant le à refroidir comporte un ou plusieurs éléments constitués d'une matière déformable ou absorbante ou les deux. Ces éléments peuvent tre rapportés sur ces parois ou sur le produit en cours de processus, par exemple sous la forme d'un bandeau élastique ou d'une housse complète passé autour de la bouteille avant qu'elle soit introduite dans 1'enceinte.

Ces éléments peuvent également tre fixés sur les surfaces internes (21,31) des parois internes de l'enceinte (1), par exemple sous la forme d'une bande de mousse ou de pavés de mousse (35, figure 2) cottes sur la surface internes (31) de la coiffe et qui seront légèrement comprimés par la bouteille (B) lors de la fermeture de la coiffe (3). Ces pavés peuvent alors tre présenter des écarts entre eux laissant passer le réfrigérant liquide lors du remplissage de 1'espace (13) entourant la bouteille, et présenter en regard les uns des

autres des formes (non représentées) obligeant le liquide à couler au contact de ces pavés de mousse (35) lorsqu'il redescend par gravité. Ces éléments absorbants permettent au réfrigérant liquide de rester plus longtemps dans la partie supérieure de 1'espace (13) entourant la bouteille en freinant sa redescente, et vont également retenir au contact de la bouteille tout ou partie de ce réfrigérant liquide par absorption et capillarité et lui permettre de refroidir la bouteille dans ses parties hautes mme si la quantité de liquide est insuffisante dans cet espace pour le remplir jusqu'en haut.

Lorsque le dispositif présente un ou plusieurs éléments de mousse fixés sur ses parois internes (31), les ouvertures de retour (34) peuvent tre situées dans des emplacements de cette paroi où sont collés certains de ces pavés (35), de façon à diminuer le passage de réfrigérant vers 1'espace (33) de trop plein lors du remplissage, tout en permettant le retour depuis cet espace (33) à travers la mousse.

Dans un mode de réalisation le conduit (5) d'admission de réfrigérant liquide sous pression comprend un clapet (50) anti-retour empchant l'enceinte (1) de se vider par ce conduit lorsque l'on retire la source avant la fin de la dépressurisation. Lorsque la source est une cartouche (6), ce clapet permet égaiement d'éviter que la pression dans 1'enceinte ne soulève ou n'éjecte cette cartouche (6) hors de son emplacement dans les moyens de guidage (7) qui la reçoivent.

Dans un mode de réalisation, le conduit (5) d'admission de réfrigérant débouche dans l'enceinte (1) dans sa partie inférieure sous le fond (BO) de la bouteille (B) à refroidir. Ce conduit débouche alors dans un ou plusieurs canaux (51) formés dans la surface supérieure (53) de la paroi interne de l'enceinte en une partie sensiblement plane située sous le fond de la bouteille. Cette surface supérieure (53) porte alors un élément appelé culot (52), qui lui reste fixé en usage normal. Ce culot (52) présente une forme complémentaire au à celle du fond (BO) de la bouteille, et occupe donc ainsi le volume situé sous ce fond (BO), diminuant ainsi la quantité de réfrigérant liquide accumulée sous ce fond

(BO). Ce culot (52) s'interpose entre I'axe (d5) de l'ouverture du conduit (5) d'admission et l'extérieur de l'enceinte lorsque celle-ci est ouverte en usage normal. Cet usage normal devant tre étant compris comme l'utilisation du dispositif dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, hors autres opérations telles que nettoyage ou changement de pièces, la présence de ce culot (52) permet d'éviter le risque de projection de réfrigérant liquide à l'extérieur de l'enceinte si celle-ci est ouverte lors d'une admission de réfrigérant sous pression, le liquide étant alors injecté selon la direction de I'axe (d51) des canaux, et venant frapper la paroi interne (21) de l'enceinte.

Ce culot (52) pouvant tre démontable, entre autres pour nettoyage ou entretien du dispositif, il est égaiement possible de prévoir un choix de différents modèles de culots (52) en fonction de la forme du produit à refroidir.

Ce choix du culot pourra également tre coordonné avec un choix de cales annulaires de différentes épaisseurs (non représentées) ajustant la hauteur de la bouteille dans !'enceinte.

Dans un autre mode de réalisation représenté en figure 3, l'invention peut tre appliquée en particulier au refroidissement d'une boisson en boîte cylindrique usuelle, du type de celle contenant des sodas ou boissons gazeuses ou non, à opercule à ouverture unique et souvent réalisées en acier ou aluminium.

La boîte (B) de boisson à refroidir est enfermée dans une enceinte (1) constituée d'un corps (2) comprenant une paroi interne (21) sensiblement cylindrique et une paroi externe (20), et d'un couvercle (3) mobile autour d'un axe (36) solidaire du corps (2) et fermé par des moyens de fermeture (14) constitués d'un pas de vis (non représenté) ou d'un crochet élastique relié au corps (2) et se clipsant sur ce couvercle (3). Ce couvercle comporte des moyens d'étanchéité (15) sous la forme d'un joint annulaire s'appliquant sur la paroi externe (20) du corps (2) du dispositif.

La source (S) de réfrigérant liquide sous pression peut tre une cartouche (6, figure 1) du type à clapet s'ouvrant lorsque l'on appuie son tube de sortie (8, figure 1) dans le diffuseur (9), ou bien de n'importe quel type de source connu tel qu'un réservoir sous pression ou un compresseur muni de moyens d'injection (non représentés) qui seront appliqués sur le diffuseur (9).

Le réfrigérant liquide sous pression est admis par amenée d'une source (S) contre un diffuseur (9), et est conduit à travers le clapet anti-retour (50) inclus dans le corps du diffuseur (9) et par le conduit (5) jusqu'aux canaux (51) formés dans la surface inférieure d'un culot (52), ce culot étant fixé sur la face interne du fond de la paroi interne (21) de l'enceinte (1). Les canaux présentent une forme trapézo'idale et sont recouverts par une partie du culot qui s'interpose entre l'axe (d5) de l'ouverture d'admission du conduit (5) et l'extérieur de l'enceinte lorsque celle-ci est ouverte en usage normal. Ce culot peut également présenter une forme complémentaire à celle du fond (BO) de la boîte (B), diminuant ainsi le volume disponible pour le réfrigérant en phase liquide.

Lors de l'admission, la partie liquide du réfrigérant traverse les canaux (51) et remplit 1'espace (13) entourant la boîte (B). Si et lorsque cet espace (13) est plein, le liquide en excédent passe par une ou plusieurs ouvertures (32) de trop-plein dans un espace (23) de trop-plein situé entre la paroi interne (21) et la paroi externe (20) du corps (2) de 1'enceinte. Ce liquide en excédent peut retourner dans 1'espace (13) entourant la boîte à travers des ouvertures (24) de retour ménagées dans la paroi interne (21) et débouchant sur des éléments (25) de mousse déformable et absorbante qui recouvrent une partie de cette paroi interne (21).

Lors de la dépressurisation, les vapeurs de réfrigérant s'échappent par un évent (4) ménagé dans la paroi externe (20) du corps de l'enceinte (1). De façon à régler la durée de dépressurisation ou la valeur maximale de pression atteinte lors de l'admission, la section de passage de l'évent (4) peut tre ajustée par des moyens de réglage, par exemple par la rotation du corps du

diffuseur (9), ce corps de diffuseur comportant une fentre (91) en forme de rainure communiquant avec l'enceinte et qui sera amenée en face de l'ouverture de !'évent (4) lors de cette rotation.

Dans un autre mode de réalisation (non représenté), le dispositif appliqué au refroidissement d'une boisson en boîte cylindrique peut présenter dans son couvercle une ouverture éventuellement munie de moyens d'étanchéité, cette ouverture laissant dépasser la partie haute de la boîte à t'extérieur de 1'enceinte. La boîte étant maintenue dans l'enceinte par des moyens de maintien d'un type connu, il sera possible d'ouvrir l'opercule et de consommer la boisson, par exemple avec une paille, sans extraire la boîte du dispositif.

Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte un ou plusieurs moyens de repérage (non représentés), par exemple visuels ou sonores, indiquant un ou plusieurs réglages de durée ou de quantité d'admission correspondant à des types déterminés de produit à refroidir, ou à des situations déterminées d'utilisation, par exemple en fonction des conditions de température et de pression, ou à une combinaison de ces éléments. Ces repères peuvent tre remplacés ou complétés par des butées mécaniques permettant de respecter facilement ces réglages.

Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte un ou plusieurs moyens d'information (non représentés), par exemple visuels ou sonores, renseignant de façon discrète ou continue l'utilisateur sur le temps écouté depuis l'admission du réfrigérant dans l'enceinte, la pression résiduelle dans 1'enceinte, ou la température d'au moins un des éléments présents dans l'enceinte, ou sur une combinaison de ces informations. Une information sur la température pourra par exemple tre visualisée en utilisant un indicateur incluant un composé thermo-chrome.

Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte un ou plusieurs mécanismes de sécurité (non représentés) permettant d'éviter certaines manipulations pouvant par exemple compromettre le bon fonctionnement du procédé ou comporter un risque pour l'utilisateur.

Un tel mécanisme de sécurité peut tre prévu pour empcher l'admission de réfrigérant liquide sous pression lorsque l'enceinte est ouverte ou mal fermée.

Un tel mécanisme de sécurité peut tre prévu pour empcher l'admission de réfrigérant liquide dans l'enceinte lorsque celle-ci contient un récipient qui n'est pas fermé, par exemple pour éviter le risque de contamination du contenu du récipient par du réfrigérant sous forme liquide.

Un tel mécanisme de sécurité peut tre prévu pour empcher l'ouverture de l'enceinte lorsque la pression est supérieure à une valeur déterminée.

Dans un mode de réalisation, certaines caractéristiques du procédé selon l'invention sont plus particulièrement décrites ci-dessous à titre d'illustration et pour faciliter la compréhension.

Vaporisation et détente L'admission du réfrigérant sous pression peut se faire en un ou plusieurs temps, selon les applications et les besoins.

Au début d'un temps d'admission du réfrigérant, lorsque le gaz liquéfié passe de la source de réfrigérant liquide sous pression à l'enceinte (1), il passe d'une pression élevée régnant dans la source à une pression plus faible régnant dans !'enceinte.

Du fait que l'enceinte est initialement à la pression atmosphérique, cette différence de pression est suffisamment importante pendant au moins une partie de !'étape d'admission pour qu'au moins une partie du réfrigérant admis se vaporise puis continue à se détendre. II est à noter que la vaporisation peut se faire en plusieurs régions différentes du dispositif, y

compris dans un diffuseur (9, figure 1) situé directement à t'entrée du conduit (5) d'admission, selon la géométrie des éléments le constituant et selon les conditions de température et de pression au cours du processus d'utilisation du dispositif.

Ces transformations de vaporisation et détente gazeuse sont endothermiques et absorbent de la chaleur de la part de l'ensemble des corps présents dans l'enceinte, dont la température baisse en mme temps mais non de façon uniforme. En effet, ces transformations endothermiques sont subies spécifiquement par la part de réfrigérant qui se vaporise puis se détend, c'est donc cette part du réfrigérant qui perd de la chaleur et donc dont la température baisse initialement.

Par contact et mélange avec le réfrigérant gazeux, le réfrigérant encore liquide va voir sa température baisser, dans une mesure moindre du fait qu'il doit céder de la chaleur à la part de réfrigérant la plus froide.

Par contact avec le réfrigérant gazeux, la bouteille va également baisser en température mais dans une mesure encore moindre, du fait que le contact entre un gaz et un solide lisse ne présente pas une bonne efficacité thermique.

Retour en phase liquide Au cours d'un temps d'admission du réfrigérant liquide sous pression, du fait du faible débit de fuite autorisé par t'évent (4), la pression monte dans l'enceinte jusqu'à une valeur maximale comprise entre les deux valeurs de pression initiales de l'enceinte et de la source (S) de réfrigérant.

En choisissant un réfrigérant possédant des caractéristiques physico- chimiques telles qu'il soit gazeux à pression et température ambiante et liquide dans les conditions de température et de pression régnant dans l'enceinte lors du maximum de pression atteint au cours d'un temps d'admission, on obtient le retour en phase liquide d'au moins une partie du réfrigérant précédemment vaporisé et détendu.

Dans le cas, par exemple, d'une bouteille de champagne, un bon résultat est obtenu avec du tétrafluoro éthane.

Cette part de réfrigérant a été successivement vaporisée, détendue, puis liquéfiée. Du fait que la transformation de liquéfaction a exactement l'effet inverse du point de vue thermique (à masse identique) de la transformation de vaporisation, le bilan des vaporisation puis liquéfaction reste endothermique, puisque seule une partie du réfrigérant vaporisé a été re-liquéfiée.

La transformation de détente étant endothermique elle aussi, le bilan de l'ensemble ces transformations est endothermique c'est à dire dans le sens d'une absorption de chaleur.

Le part de réfrigérant vaporisée étant celle qui a provoqué la baisse de température, c'est elle qui présente la température la plus basse dans l'enceinte. A titre d'exemple, la température du réfrigérant vaporisé peut alors descendre jusqu'aux environs de-40°C, pour une cartouche à environ 6 bars et une température ambiante d'environ (20) °C.

La liquéfaction d'une partie de ce réfrigérant vaporisé permettra d'établir directement un excellent contact thermique entre le corps le plus froid et la bouteille, ainsi d'ailleurs qu'avec le reste du réfrigérant qui n'aurait pas été vaporisé en fin de temps d'admission.

Dépressurisation lente Une fois atteint l'équilibre des pressions entre la source et l'enceinte, ou lorsque l'on interrompt l'admission de réfrigérant liquide sous pression, I'enceinte se dépressurise lentement, à une vitesse dépendant de la section de passage de l'évent, ainsi que entre autres des conditions de températures et de pression en dehors de l'enceinte et d'éventuelles fuites de pression ou déperditions thermiques avec l'extérieur. Selon les valeurs de ces paramètres, la dépressurisation obtenue dans une mise en oeuvre appliquée à une bouteille de champagne peut tre de l'ordre de plusieurs minutes, par exemple au moins 2 minutes.

Au cours de cette dépressurisation, le réfrigérant sous forme gazeuse va progressivement s'échapper par t'évent pendant que le réfrigérant sous forme liquide va progressivement se vaporiser, en tout ou partie, absorbant encore de la chaleur de la part des corps présents dans l'enceinte. A titre d'exemple, après une dépressurisation d'environ 4 minutes, I'enceinte peut contenir encore une part de réfrigérant en phase liquide présentant une température inférieure à 0°C.

De plus, la forme liquide du réfrigérant permettant un bien meilleur échange de chaleur avec la bouteille, le refroidissement de. la bouteille pourra tre satisfaisant à l'issue de cette dépressurisation. A titre d'exemple comparatif, il faut laisser une bouteille de champagne environ 30 minutes dans l'atmosphère d'un congélateur à-18°C pour obtenir un résultat satisfaisant.

Dans un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (1) non étanche, dans laquelle on place le produit à refroidir et dans laquelle est admis, par des moyens d'admission, un réfrigérant sous pression constitué d'un gaz liquéfié dont au moins une partie s'y détend, ce gaz possédant des propriétés physico- chimiques pour qu'au moins une partie se maintienne en phase liquide dans l'enceinte un certain temps, de manière à pouvoir refroidir le produit à coeur.

Selon une particularité, le dispositif selon l'invention comporte des moyens limitant suffisamment le débit de fuite possible hors de l'enceinte pour que l'admission rapide du réfrigérant sous pression fasse monter la pression dans l'enceinte jusqu'à des conditions provoquant la liquéfaction ou le maintien en phase liquide d'au moins une partie du réfrigérant présent dans 1'enceinte.

Selon une particularité, I'enceinte (1) est suffisamment proche de t'étanchéité et les caractéristiques de fonctionnement des moyens de limitation de fuite, appelé évent (4) sont suffisamment limitantes pour que cette enceinte

ne revienne à la pression ambiante qu'après une durée d'au moins trente secondes.

Selon une particularité, le réfrigérant utilisé est à base de tétrafluoroéthane.

Selon une particularité, I'enceinte présente une paroi interne dont la surface intérieure (21,31) épouse de façon complémentaire les formes extérieures d'un type déterminé de produit à refroidir, laissant entre cette surface intérieure et le produit un espace (13) de faible volume ce qui, entre autres sous l'effet de la pression, oblige le réfrigérant en phase liquide dans l'enceinte (1) à monter au-dessus d'une hauteur déterminée le long des parois externes du produit et donc à assurer une grande surface de contact avec ce produit.

Selon une particularité, I'admission de gaz liquéfié est située à la partie inférieure de l'enceinte (1).

Selon une particularité, la paroi inférieure interne de l'enceinte supporte sur sa surface supérieure (53), de façon fixe en usage normal, un element appelé culot (52) qui s'interpose entre l'axe (d5) de l'ouverture d'admission de réfrigérant et l'extérieur de l'enceinte une fois celle-ci ouverte en usage normal, ce culot présentant une forme complémentaire à la forme concave de la surface inférieure externe (BO) d'un type déterminé de produit à refroidir (B), comme une bouteille.

Selon une particularité, 1'enceinte est quasi-isotherme et constituée d'un matériau peu conducteur de chaleur ou comporte au moins deux parois séparant le produit de l'extérieur, ou les deux.

Selon une particularité, I'enceinte (1) est composée d'un corps (2) comportant des moyens d'admission (5) et d'une coiffe (3) pouvant tre fixée au corps par des moyens de fermeture (14) et éventuellement des moyens d'étanchéité (15), I'ensemble de ce corps et de cette coiffe enfermant 1'espace apte à recevoir le produit (B) à refroidir.

Selon une particularité, la surface (21,31) d'une paroi interne de l'enceinte (1) limitant 1'espace (13) entourant le produit présente dans une partie haute de l'enceinte au moins une ouverture (32) dite de trop-plein, permettant au réfrigérant en phase liquide (Rle) excédant le volume de ce mme espace (13) de s'écouler à l'extérieur de cette paroi interne dans un espace (23,33) de trop-plein situé à l'intérieur des parois externes (20,30) de !'enceinte.

Selon une particularité, au moins un évent (4) fait communiquer l'air extérieur avec l'intérieur de l'enceinte (1) en un endroit des parois externes (20, 30) de l'enceinte recevant les vapeurs qui proviennent de 1'espace (23,33) de trop-plein recevant le réfrigérant en phase liquide (Rie) qui excède le volume de 1'espace (13) entourant le produit.

Selon une particularité, I'espace (23,33) de trop-plein communique avec 1'espace (13) entourant le produit, -soit thermiquement par conduction du fait du matériau, de l'épaisseur ou de la structure composant une partie de la paroi (21,31) les séparant ; -soit par au moins une ouverture comportant des moyens ne permettant la circulation du réfrigérant en phase liquide de 1'espace (23,33) de trop-plein vers 1'espace (13) entourant le produit ; -soit par au moins une ouverture (24,34) suffisamment grande pour permettre aux liquides de passer d'un espace à l'autre de façon lente mais pas assez grande pour que le réfrigérant en phase liquide emprunte cette ouverture au lieu de monter le long du produit lors d'une phase d'admission du dit réfrigérant ; -soit par une combinaison de plusieurs de ces moyens.

Selon une particularité, le dispositif selon l'invention comporte un ou plusieurs mécanisme de sécurité empchant de provoquer une ou plusieurs des situations -soit d'admission de réfrigérant dans 1'enceinte (1) lorsque celle-ci est ouverte ou mal fermée ; -soit d'admission de réfrigérant dans l'enceinte (1) lorsque celle-ci contient un récipient qui n'est pas fermé ; -soit d'ouverture de l'enceinte (1) lorsque la pression à l'intérieur de celle-ci est supérieure à une valeur déterminée.

Selon une particularité, au moins un évent (4) présente une ouverture de section réglable entre plusieurs valeurs déterminées, incluant éventuellement une fermeture complète, ou à l'intérieur d'au moins une plage de telles valeurs, et déterminant ainsi la durée de la dépressurisation de l'enceinte (1).

Selon une particularité, les moyens d'admission (5) entre la source (S) de réfrigérant liquéfié sous pression et l'enceinte (1) comportent un moyen de fermeture de type clapet anti-retour (50), autorisant t'entrée de réfrigérant dans l'enceinte mais pas la sortie.

Selon une particularité, un ou plusieurs éléments du dispositif comportent des indications ou des mécanismes de butées, ou les deux, permettant de régler soit la quantité de réfrigérant admise dans l'enceinte (1) lors d'une ou plusieurs opérations d'admission, soit la durée de refroidissement, soit les deux.

Selon une particularité, au moins une partie de 1'espace (13) entourant le produit (B) contient une matière absorbante déformable et apte à retenir par capillarité le réfrigérant en phase liquide, la position et la forme de cette matière absorbante étant déterminées de façon à ce qu'elle soit en contact avec le produit et éventuellement comprimée par celui-ci pendant au moins une partie de la durée d'utilisation du dispositif, et maintienne ainsi une certaine quantité

de réfrigérant en phase liquide en contact avec ce-mme produit indépendamment de la position et de la quantité du réfrigérant restant dans l enceinte, soit par rétention du réfrigérant au sein de cette matière absorbante, soit en constituant un obstacle à la retombée de réfrigérant en phase liquide le long des parois du produit, soit les deux.

Selon une particularité, la matière absorbante est constituée d'une mousse (35) adhérant à au moins une partie des surfaces intérieures de la paroi interne de 1'enceinte, ou d'un bandeau ou d'une housse entourant le produit, ou de plusieurs de ces éléments.

Selon une particularité, le gaz liquéfié est contenu dans une cartouche (6) usuelle du genre de celles dont la sortie du gaz est provoquée par l'enfoncement de son embout de sortie qui est relié par un conduit (5) à l'enceinte (1).

Selon une particularité, le gaz liquéfié est contenu dans une cartouche usuelle du genre de celles dont l'orifice de sortie est obturé par un opercule perforable, arrachable, ou à ouverture unique.

Selon une particularité, le dispositif selon l'invention comporte des moyens (7) pour maintenir la cartouche (6) dans une position favorisant la commande de l'ouverture de son clapet.

Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comporte des étapes de -introduction du produit dans une enceinte fermée présentant un évent de faible section de passage, pouvant tre réglable ; -admission en un ou plusieurs temps d'un réfrigérant sous pression constitué de gaz liquéfié, provoquant une montée en pression de l'enceinte du fait du faible débit de fuite autorisé par l'évent ; -au début d'un temps d'admission de réfrigérant sous pression, vaporisation et détente d'au moins une partie de ce réfrigérant,

absorbant de la chaleur de la part des corps présents dans l'enceinte et abaissant sa température ; -en fin d'un temps d'admission, retour en phase liquide d'au moins une partie du réfrigérant vaporisé, sous l'effet de la montée en pression de l'enceinte ; -maintien de la pression ou dépressurisation lente de l'enceinte, selon la section de passage de l'évent, pendant lequel le réfrigérant en phase liquide est en partie en contact avec le produit à refroidir, absorbant de la chaleur de sa part et en abaissant la température.

II doit tre évident pour les personnes versées dans I'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 tre considérés à titre d'illustration, mais peuvent tre modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas tre limitée aux détails donnés ci-dessus.