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r ~ r r f
~ r ~ ~ ~
"Récipient exothermique et/ou endothermique, à
condensation des vapeurs, tels que barquette, assiette
ou autre, exempt de vapeurs et d'odeurs, réutilisable
ou non et plateaux repas pour la restauration
embarquee ou de campagne munis d'un ou plusieurs de
ces récipients."
L'invention concerne un récipi~nt exothermi-
10 que et/ou endothermique, à condensation des vapeurs,tels que barquette, as~iette ou autre, exempt de
vapeurs et d'odeurs t ainsi que les plateaux repas
munis d'un ou plusieurs de ces récipients.
15 ART ANT~RIEUR ET ETAT DE LA TECHNIQUE -
On connaît de très nombreux moyens qui per-
mettent d'obtenir une reaction exothermique utilisée
le plus souvent, pour réchauffer pendant un laps de
20 temps, des produits ou plats alimentaires.
Les secteurs d'utilisations très nombreux
concernent toutes les activités dans lesquelles la
présence d'un moyen de combustion est difficile ou
même impossible pour une multitude de raisons, allant
25 de considérations logiques par rapport à un problème
~n~ C~ME ~l~
r ~ r r ~ - 2 1 1 (~ O 0 7
~ ~ ~ r
r
déterminé, jusqu'à des raisons de sécurité.
Généralement, le problème posé en la matière
a toujours été celui de la réaction exothermique qui a
été globalement résolu par les dispositifs et moyens
connus, d'une manière plus ou moins satisfaisante par
rapport aux utilisations recherchées.
Les difficultés essentielles se sont tou-
jours situées en amont et en aval de la réaction
exothermique.
En amont, ou impérativement le problème d'un
déclenchement inopiné reste primordial; en effet, il
ne serait pas concevable pour un distributeur de
produits de grande consommation, de perdre une plus ou
moins grande partie des produits par suite d'un
déclenchement intempestif.
Le déclenchement inopiné peut être la consé-
quence de plusieurs facteurs, par exemple : manuten-
tion brutale des produits en cours de livraison ou de
stockage, ou encore chocs ~hermiques notamment après
retrait des produits à consommer d'un appareil de
réfrigération ou de congélation ou des suintements dûs
aux condensations sont probables.
En aval, ou suivant les utilisations recher-
chées, les problèmes ne sont pas les mêmes; en effet,
s'il est concevable, malgré certains désagréments, de
déciencher en plein air une réaction exothermique très
malodorante, et de surcroît chargée de vapeurs, il
devient totalement inconcevable d'av~ir la même réac-
tion exothermique dans une enceinte fermée, telle que
par exemple dans la cabine d'un avion ou tout simple-
ment dans un appartement
Par ailleurs, le fait de déclencher une
réaction exothermique seulement en dessous du produit
à réchauffer constitue un inconvénient majeur, il est
en effet indispensable que la chaleur dégagée par la
F~c~ E DE F~:M~LA~E~:NT
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r ~
réaction irradie et, si possible, tourne autour du
produit pour être des plus efficientes et accomplir
ainsi complètement son rôle.
Une autre difficulté à résoudre, réside dans
la pérennité temporelle des réactifs exothermique qui
doivent, en dehors de tout environnement agr~ssif ou
de conditions climatiques très variables et parfois
diamétralement opposées suivant les latitudes, conser-
ver toutes leurs qualités chimiques au ris~ue dlavoir
un produit obsolète avant même d'avoir été placé sur
le marché.
Ainsi, pendant la guerre du golfe et en
dehors de toute logistique, une des difficultes prin-
cipales résidait dans l'alimentation quotidienne de
400.000 hommes (soit 800.000 ra~ions par jour)
confrontés à des conditions climatiques rigoureuses,
disséminés sur un territoire très important interdi-
sant 1oute possibilité de transport de cantines
chauffantes. Ces hommes, la plupart du temps, ont été
nourris de rations et de conserves chauffées par un
réchaud individuel, utilisable une seule fois et mis
en action à l'aide d'une flamme.
Par ailleurs, les compagnies aeriennes char-
gen-t sur les moyens et longs courriers, des plats
préparés qui sont à l'heure du déjeuner ou du dîner,
portés à la tempéra~ure de consommation à l'aide de
fours à micro-ondes, ce qui évidemment, reste particu-
lièrement contraignant pour le personnel de bord, eu
égard le nombre de passagers transportés; ainsi pour
la seule compagnie française AIR FRANCE, celle-ci
transporte environ 30.000.000 de passagers par an avec
une progression de l'ordre de 10 %.
L'homme de métier, face à ces difficul~és, a
dû résoudre un ensemble de problèmes qui ne s'impo-
saient pas à l'évidence et qui préalablement a dû
r r ; r 1 2 1 1 6 IJ 0 7~ r
faire l'objet d'une analyse particulièrement pertinen-
te, pour apporter ensuite une solution très ajustée
aux différents problèmes technologiques posés, rési-
dant essentiellement dans :
a) réactifs et initiateur exothermiques, efficaces,
stables dans le temps et protégés de déclenchements
inopinés,
b) réaction exothermique facile à mettre en oeuvre,
complète et suffisante, avec chaleur irradiante et
tournante, élevée non seulement sur le fond du
produit à réchauffer, mais également sur tous les
côtés,
c) réaction exothermique avec absence tot.ale de
vapeurs et d'odeurs,
d) isolation suffisante lors de. la réaction exo-
thermique pour éviter toute brûlure de l'utilisa-
teur,
e) nécessité d'utiliser telles quelles les barquettes
conditionnées des plats à consommer,
f) simplicité de réalisation industrielle dans un
encombrement aussi reduit que possible, sans néces-
sité d'un autre contenant isolé et d'un prix de
revient relativement bas.
Une analyse aussi pertinente des moyens
connus permet d~ situer l'état de la technique.
De très nombreux documents de la littérature
brevets décrivent des .dispositifs pour chauffer ou
refroidir des récipients alimentaires en faisant appel
à une réaction exothermique ou endothermique.
La demande de brevet EP 0 274 973, concerne
un dispositif autonome jetable pour chauffer des réci-
pients alimentaires et comporte, à cet effet, un bac
divisé en deux par une cloison ajourée. Le
compartiment supérieur reçoit le récipient alimentaire
F~ nr. ~.F~ .CF~ ~NT
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r ~ ~ r
à chauffer et le compartiment inférieur contient une
poche étanche remplie de chaux vive et une poche
étanche remplie d'eau, il comporte un axe muni d'un
couteau de manoeuvre et portant des couteaux. Cet axe
est placé dans une cage composée de deux plaques
comportant des ouvertures transversales. Lorsqu'on
manoeuvre le bouton, les couteaux découpent les poches
et la réaction exothermique se produit, le bac est
- placé dans un contenant isolant muni d'un couvercle.
Ce dispositif, _ bien qu'intéressant, est
particulièrement complexe et ne permet pas une réali-
sation industrielle, d'où un prix de revient
pxobable~ent très élevé.
Par ailleurs, ce dispositif est lui-même
placé dans un autre conteneur isolant, augmentant
encore le prix de revient mais aussi le volume de
stockage, alors que celui-ci devrait être aussi réduit
que possible.
Enfin, la réaction exothermique se produit
essentiellement sous le récipient alimentaire et ne
permet, comme dans la plupart des moyens connus, qu'un
transfert de chaleur directionnel et fragmentaire.
Le brevet FR 2 227 502 se rapporte à un
em~allage fournissant un transfert de chaleur, carac-
térisé par un réceptacle stable en position verticaleet dont une partie au moins de la paroi est déformable
dans le sens latéral, la partie centrale du réceptacle
est occupée par un conteneur à réchauffer qui est
entouré d'un réactif et d'une ampoule très friable,
recevant un agent initiateur constitué par exemple par
de l'eau, de sorte que lorsqu'une pression est exercée
sur la paroi déformable, l'ampoule est brisée et la
xéaction exothermique enclenchée.
Ce moyen offre de toute évidence, une reac-
tion exothermique plus complète, puisque celle-ci
.
~J~ AC'~ n~3~
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r r r
s'effectue tout autour du produit lui-même.
La conception des moyens mis en oeuvre
démontre que l'invention vise essentiellement le
réchauffement d'un liquide. Il est en effet très
difficile de réchauffer un plat préparé occupant un
volume important dans un récipient cylindrique d'une
contenance limitée, à moins de le surdimensionner, ce
qui alors lui enlèverait tout intérêt. Neanmoins, la
démarche de réflexion et de créativité industrielle de
ce document reste intéressante.
Les brevets FR 2 623 385 et 2 624 365 con-
- cernent une boîte de conserve alimentaire auto
chauffante, caracterisée par une boîte de conserve
emboîtée dans une autre de plus grande dimension, de
manière à ce que la conserve alimentaire occupe
sensiblement la moitié de l'autre boîte. La réaction
exothermique est déclenchée par un rPactif conven-
tionnei grâce à la libération d'un agent activateur.
Ce moyen limité à la conserverie reste d'une
application difficile et peu réaliste. En ~ffet, pour
mettre en température un boîtage de l'ordre de 1 kg,
il conviendrait de prévoir un boîtage correspondant a
environ 2 kg, d'où un poids et un volume relativement
importants, alors qu~, précisément, les objectifs
inverses sont généralement visés dans la plupart des
moyens connus.
Les brevets FR 2 515 951 et 2 536 979 con-
cernent également des récipients alimentaires à
production de chauffage intégrés, caractérisés par un
boudin d'eau suspendu par ses extrémités, juste au-
dessus du fond de la barquette de chauffe. Vn cordon
de mise en fonction permet la déchirure du boudin
d'eau et le passage de la vapeur lors de la réaction
exothermique qui s'opère uniquement sous le plat à
réchauffer.
F'~' s~ q~LAGE~Nl'
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Ce concept très banal se rapporte en fait à
la superposition, sans la moindre originalité, de deux
barquettes, la barquette à chauffer disposée au-dessus
d'une barquette de chauffe, le tout étant disposé dans
une barquette de plus grande dimension conditionnant
l'ensemble.
Ce moyen d'~ne application industrielle
relativement difficile et d'un prix de revient de
toute évidence élevé, ne permet, en outre, qu'un
chauffa~e très circonscrit au fond du plat à consom-
- mer.
- Par ailleurs, il convient de ne pas perdre
de vue que, pendant la reaction exothermique, un
lS dégagement important de chaleur et de valeur se
produit, engendrant de très fortes pressions exercées
tous azimuts et plus particulièrement vers le haut,
- ces pressions peuvent, en l'absence d'aucune protec-
tion, s'échapper à la jonction de la barquette à
consommer avec la barquette de conditionnement et
blesser par ~rûlures l'utilisateur, tout en permettant
aux odeurs de se diffuser dans l'environnement immé-
diat.
=-- De tels moyens ne peuvent, en aucun cas,
être utilisés dans des transports, notamment aériens
où impérativement tout dégagement de vapeur et d'odeur
est une prohibition foxmelle.
Indépendamment du cas très particulier des
transports aériens, il reste évident, même pour la
ménagère isolée qui ne souhaite pas cuisiner et
consommer chez elle un plat préparé, que les mêmes
règles d'absence de vapeur et d'odeur doivent être
impérativement respectées.
~ q ~ a
r ~ ~ ~ f r ~
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DESCRIPTION DE L ' INVENTION
Le récipient exothermique et/ou endothermi-
que conforme à l'~nvention permet de résoudre, d'une
façon complètement satisfaisante, les inconvénients
des moyens connus et concerne un récipient exothermi-
que et/ou endothermique comportant deux récipients
coopérant entre eux, l'un actif assure le conditionne~
ment de l'autre passif qui contient le plat à porter
en température. Le récipient actif associe une chambre
de condensation des vapeurs et des odeurs, un agent
initiateur muni d'un moyen d'actionnement et un
réactif enrobé déployé sous toutes les parois du
récipient passif.
L'invention concerne à cet effet, un réci-
pient exothermique et/ou endothermique de conception
très innovante dans tous les détails, chaque élément
constitutif ayant été soigneusement étudié, ne
s'imposant pas d'une manière évidente comme analysé
ci-dessus, ni à l'état de la technique, ni à la
réflexion d'un homme de métier, pour aboutir à la
réalisation d'un récipient exothermique ou endother-
mique atteignant les buts et le resultat technique
re~erchés : chaque élément associant ou coopérant
avec d'autres éléments pour en permettre la réali-
sation.
L'invention est représentée, de façon non
limitative, dans les dessins annexés, dans lesquels : -
- la figure l'représente en coupe un premier
mode de réalisation d'un réc.~pient exothermiqu'e,
constitué par deux éléments ayant un point de liaison
sous la chambre de condensation,
- la figure 2 représente en coupe un autre
mode de réalisation du récipient dans lequel le fond
est amovible,
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- la figure 3 représente en coupe un autre
mode de réalisation du récipient comportant une
chambre de condensation obturable et un tiroir de mise
en place de l'élément actif,
- la figure 4 représente un mode de réalisa-
tion du récipient constitué par deux éléments
emboîtables par leur bord respectif,
- la figure 5 représente en coupe un autre
exemple de réalisation d'un récipient exothermique,
- la figure 6 représente la configuration
générale du récipient actif de la figure 5 ainsi que
certains détails de réalisation,
- la figure 7 représente plusieurs modes de
-réalisation des renforts du récipient actif,
- lâ ~igure 8 représente schématiquement
- plusieurs modes de réalisation du réactif enrobé.
Suivant une première caractéristique de
l'in~ention, ainsi que représenté aux figures de 1 à
5, le récipient exothermique et/ou endothermique 1,
tel que barquette, assiette ou autre, réutilisable ou
non, comporte au moins deux récipients 2, 3 dont l'un
au moins est réalisé en matériaux barrière ou comporte
des matériaux barrière coopérant entre eux, l'un
pa-~sif 21 l'autre actif 3, le récipient passif 2 sert
de contenant au plat préparé à réchauffer ou à
refroidir, le récipient actif 3 assure le condition-
nement externe du récipient passif 2, tout en
aménageant entre chaque fond des deux récipients 2, 3,
un espace 4 suffisant pour recevoir un agent réactif 5
3 et entre les parties latérales 6 des deux récipients
2, 3, un espace plus important de manière à former une
chambre étanche de condensation 7 des vapeurs et des
odeurs, cette chambre 7 abrite un agent initiateur 8,
conditionné de préférence sous emballage souple, la
surface extérieure de l'un ou l'autre ~es récipients
IFE~ E ~ RE:i~LACF~ NT
r ' '
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2, 3 est munie d'un moyen de libération 9 de l'agent
initiateur qui, lorsqu'il est mis en action, permet
l'écoulement vers le bas du fluide libéré, l'espace 4
aménagé entre chaque fond reçoit un réactif 5 qui sous
l'action du fluide libéré, entraîne une réaction
exothermique ou endothermique étanche. Il associe
également un réactif enrobé 5 déployé sous toutes les
parois du recipient passif 2, de manière à obtenir une
réaction des plus efficientes et une irradiation
tournante entre le fond ~ et les parois du récipient
passîf 2. Les deux récipients 2, 3 suivan~ les
variantes de réalisation, sont réunis de manière à ne
former, après liaison, qu'un seul ensemb`le étanche.
Suivant une autxe caractéristi~ue de l'in-
vention, ainsi que representé aux figures de 1 à 6,
les deux recipients 2, 3, dont l'un au moins, le
supérieur 2 est réalisé en matériaux ~arrière ou
comporte des matériaux ~arrière, coopèrent entre eux
et s'emboîtent intime~ent l'un par rapport à l'autre
dans un espace 4 suffisamment grand pour supporter le
changement de volume du aux réactions exothermiques
et~ou endothermiques et dans un volume global aussi
réduit que possible mais calculé poux être suffisant.
La chambre de cond~nsation 7 abrite l'agent initiateur
8, lequel peut, suivant les variantes de réalisation,
être placé sous emballage souple ( figures 1, 2, 4, 5
et 6) ou contenu tel quel ( figure 3) après avoir été
introduit par un orifice approprié 10, dans la chambre
aménagée spécialement à cet effet de manière à être
munie d'un moyen obturable 11, autorisant une fer-
meture et une ouverture rapides et sures de
l'extérieur, l'espace 4 reçoit le reactif qui, suivant
les variantes de réalisation, peut être déployé sur le
fond et les parties latérales, sur le fond seul ou sur
un élément amovible tel que tiroir 12, fond vissé ou
F~ J'~ Nl~
r ~
~ r ~ ~ ~ ~ ~ ~
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autre réunissant alors l'agent initiateur 8, l'agent
réactif S et un moyen d'actionnement.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention ainsi que représenté aux figures de 1 à 4, les
deux récipients 2, 3, dont l'un au moins, le supérieur
2 est réalisé en matériaux barrière ou comporte des
matériaux barrière, coopèrent entre eux et s'emboîtent
intimement l'un par rapport à l'autre dans un espace 4
suffisamment grand pour supporter le changement de
volume dû aux réactions~ exothermiques et/ou endo-
thermiques et dans un volume global aussi réduit que
possible mais calculé pour etre suffisant pour rece-
voir une ration alimentaire calibrée voulue. La
chambre de condensation 7 abrite l'agent initiateur 8,
le repli interne 13 de la chambre de condensation 7 du
récipient actif 3 présente un ou plusieurs appuis ou
cannelures 14, 15 qui associent~ lors de l'embolte-
ment, le récipient passif 2, ce ou ces appuis 14, 15
coopèrent pour assurer une première étanchéité méca-
nique entre les deux récipients 2, 3, tout enpermettant le pincement éventuel du bord superieur 16
du réactif enrobé 5, une languette 17 disposée sur la
partie supérieure du récipient actif 3, coopère
- égaiement pour assurer à ce niveau une seconde
étanchéité mécanique pouvant être complétée avantageu-
sement- grâce à des moyens appropriés constitués par
exemple par un collage bord à bord ou thermosoudage.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, ainsi que représenté aux figures S et 6, le
repli interne de la chambre de condensation 7`du
récipient actif 3 forme un venturi 18 avec l'autre
paroi de la chambre, afin de mieux aspirer les vapeurs
dégagées par la réaction chimique, qui seront momen-
tanément stockées dans cette chambre. La chambre de
condensation 7 est munie d'un moyen de libération 9
F'E~ ~a~ 2FMpLA~::~r~ T
rr' ~ 21I6007
~ r . , ~ r
par perforation, déchirure ouverture ou autre, de
l'agent initiateur 8. Ce moyen est disposé de préfé-
rence, dans une cavité 19 obtenue par la dépression
d'un espace approprié situé par exemple en partie
basse de la cham~re de condensation 7 munie d'une
éventuelle étanchéité à l'aide d'un joint 20 appro-
prié.
La disposition du moyen de libexation ~ dans
un espace protégé est importante, car les récipients
conditionnés pour la vente doivent faire l'objet de
manipulations et de stoc~ages successifs, il est donc
extrêmement important d'éviter toute réaction chimique
inopinée qui annihilerait tous les résultats escomptés
et recherchés.
Suivant une autre caractéristique de
l'invention, ainsi que représenté à la figure 7, le
fond et/ou les parois du récipient actif 3 peuvent
être chemisés de manière à présenter des renforts 21
ou cannelures 22, 23 rendant tout ou partie du
récipient adiabatique de manière à protéger l'utili-
sateur de toutes les variations calorifiques dues au
déclenchement de la réaction chimique.
Suivant une autre caractéristique de
l'i~vention, l'agent initiateur peut être avantageuse-
ment constitué par de l'eau additionnée éventuellementde glycol, emkand, a~cool à brûler ou éthylène-glycol,
ccntenu dans un emballage hermétique souple perforable
~u déchirable réalisé par exemple en matière plastique
de la famille des polyéthylènes, polypropylènes.
Suivant une autre caracteristique de
l'invention, ainsi que représen~té à la figure 8, le
réactif 5 est enrobé, compacté, protégé en partie
supérieure 24 de manière à le rendre impermeable à
l'aide d'une feuille métallique, telle que feuille
d'aluminium ou encore d'une feuille de m~tière plasti-
~ ~ r r r ~ r 2 1 1 1~ 0 0 7
que simple ou à bulles d'air, ces bulles étantdestinées à créer un adiabatisme complémentaire après
que la réaction chimique ait complètement joué son
rôle, cette protection en surface s'impose pour éviter
tout déclenchement de la réaction chimique inopiné dû
par exemple au suintement de condensations d'eau qui
pourrait se produire lors de chocs thermiques, tels
que le retrait d'un stockage en congélation ou en
chambre froide des récipients conditionnés à la vente,
le pincement 16 du réactif enrobé S au niveau du repli
interne 13 de la chambre de condensation 4 est prévu
pour éviter au maximum tout risque de déclenchement
inopiné.
Le réactif 5, pour une meilleure mise en
place peut etre partiellement pré-découpé 25 excepté
en surface où il reste protégé pour être plus
efficient et assurer une irradiation tournante, il est
déployé sous toutes les parois du récipient passif. Il
est absorbant de manière à résorber, après la réaction
chimique, tout excédent liquide de l'agent initiateur
stagnant dans la chambre de condensation ou sur le
fond du récipient actif.
Suivant une autre caracteristique de
.
l'i-n-vention, les réactifs enrobés 50nt constitués par
des composants tels que :
- oxyde de calcium,
- hydroxyde de potassium,
- acide orthophosphorique,
- permanganate de potassium,
additionnés éventuellement de :
- glycérine,
- sorbite,
- matières colloïdes,
- poudres d'oxydes métalliques,
admettant un compactage sous une épaisseur acceptable,
r r r f ~ ~ ~ r r
1 ` ~ r ~ ~!11601)7
14
associant et coopérant avec d'autres composants tels
que :
- papier mâché,
- copeaux de bois,
- déchets de tissus,
- fibres végétales ou cellulosi~ues.
Le réactif peut être pré-découpé de manière
à mieux épouser la configuration interne du récipient
passif, tout en permettant une mise en place aisée, il
est protégé en partie supérieure de manière à le
rendre imperméable, il peut, éventuellement, être
encapsulé en prévoyant dans ce cas, sur un ou
plusieurs de s~s bords, une ouverture pour imbibition
par l'agent initiateur.
Suivant une dernière caractéristique l'in-
vention concerne également les plats cuisinés
embarqués, notamment pour la restauration à la place
- ou de campagne, conserves alimentaires, boissons et
plateaux repas munis d'un ou plusieurs récipients
comportant une ou plusieurs des caractéristiques ci-
dessus décrites.
L'invention s'applique en général, à la
restauration embarquée à bord des moyen~ de transports
aér~en:s, cosmiques, maritimes, ferroviaires et autres,
à la restauration de campagne ou itinérante, ainsi
qu'à la restauration instantanée dans tous les sites
mêmes agressifs.
' L~ ~PL~Er~ N r
