Pourquoi les sodas dans les distributeurs automatiques extérieurs ne gèlent-ils pas en hiver ?

Les distributeurs automatiques d’une forme ou d’une autre existent depuis au moins le Ier siècle après J.-C., le premier connu d’entre eux étant supposé avoir été fabriqué par Héron d’Alexandrie, un ingénieur grec qui inventa, parmi de nombreuses autres machines remarquables, celle de distribuer automatiquement de l’eau sainte. (Bien qu’il faut noter que beaucoup d’historiens pensent qu’il est probable qu’au moins certaines des machines de Héron ont été probablement inventées par d’autres avant et simplement documentées par Héron). Quoi qu’il en soit, comme décrit dans Les Pneumatiques du Héros d’Alexandrie,

Si dans certains vases sacrificiels on jette une pièce de cinq drachmes… Quand la pièce se trouve sur la plaque…, elle tournera le faisceau…, et relèvera le couvercle… pour que l’eau coule : mais si la pièce tombe, le couvercle descend et ferme la boîte pour que la décharge cesse.

Ainsi, en un mot, vous déposez une pièce de monnaie d’un poids suffisant, elle tombe sur l’assiette. Cela fait basculer la plaque vers le bas, ouvrant une valve, ce qui permet à l’eau de s’écouler. Puis, la plaque s’inclinera suffisamment pour que la pièce tombe, et un contrepoids tire la plaque vers le haut. Lorsqu’elle atteint sa position supérieure, la vanne raccordée est fermée.

Bien sûr, cette machine n’avait aucun mécanisme pour continuer à fonctionner correctement si l’eau bénite gelait. De toute évidence, Héron était intelligent de ne pas quitter son emploi d’enseignant….

Passant rapidement à une époque relativement moderne, les distributeurs automatiques de toutes sortes ont commencé à apparaître de plus en plus au fil des siècles, avec une explosion de popularité au cours du XIXe siècle. Par exemple, dans les années 1890, le chocolatier allemand Stollwerck exploitait un réseau de près de 15 000 distributeurs automatiques qui distribuaient leur chocolat.

Vers le début du XXe siècle, la vente de boissons dans les distributeurs automatiques est devenue tout aussi omniprésente, bien qu’elle n’ait pas d’abord stocké les boissons en bouteille, mais simplement distribué de l’eau et d’autres choses du genre à partir d’une fontaine. Notamment ici beaucoup de ces premières fontaines n’ont pas fourni de tasses, autres qu’un seul récipient commun… Naturellement, ce métal peut partagé par tous ceux qui ont utilisé une fontaine à boire, que ce soit de la variété de distributeur automatique ou gratuit pour usage public, a finalement été jugé moins que sanitaire. À tel point que des lois ont été adoptées dans certaines régions pour les interdire.

En essayant de trouver une solution au problème, l’avocat Lawrence Luellen a imaginé des gobelets en papier jetables qui pourraient être distribués pour un sou (environ 29 centimes aujourd’hui) via un distributeur automatique spécialement conçu. C’est ainsi que l‘American Water Supply Company of New England a été fondée en 1908, devenant finalement la Dixie Cup Company la plus connue. Au-delà de la simple distribution de gobelets jetables, le « Luellen Cup & Water Vendor » contenait également une grande cruche avec de l’eau, un grand récipient de glace pour garder l’eau froide et une poubelle pour y mettre les gobelets après usage. Tout comme celui d’Héron et les autres distributeurs de boissons jusqu’alors, celui-ci n’avait aucun moyen d’empêcher le liquide de geler non plus.

Cela nous amène enfin à une époque un peu plus moderne. Aujourd’hui, le Japon a le plus grand nombre de distributeurs automatiques par habitant, soit un peu moins de 6 millions (soit environ 1 distributeur pour 22 personnes), et l’un des distributeurs les plus populaires est celui qui distribue des produits à base d’eau. Pour une raison étrange, beaucoup d’entre eux sont placés dans cette région étrange qui existe à l’extérieur des sous-sols, connue sous le nom de « out of doors« . Cette zone, qui existe dans une région qui n’a pas de barrières solides entre vous et le vide interminable de l’espace, se refroidit parfois.

Bien que vous puissiez penser que ces unités extérieures modernes qui existent dans un environnement potentiellement glacial doivent avoir une sorte de mécanisme de chauffage dédié à l’intérieur, il s’avère que ce n’est pas toujours le cas, même dans des zones relativement très fraîches. Pour être clair, les variétés de conceptions de distributeurs automatiques là-bas sont immenses. Mais il s’avère que la petite quantité de chaleur dégagée par le ventilateur et les circuits de l’évaporateur interne est, dans de nombreux climats, suffisante pour empêcher les boissons de geler à l’intérieur.

Afin d’être aussi éconergétique que possible, les machines à boissons en bouteille sont extrêmement bien isolées et scellées. En fait, dans certains distributeurs automatiques modernes en période de pointe, ils refroidissent principalement les boissons internes la nuit lorsque l’électricité est la moins chère, apportant le liquide le plus près possible du point de congélation, sans pour autant les rendre solides, et laissent ensuite l’isolation faire le reste pendant la majeure partie de la journée. Coca-Cola rapporte que ses machines utilisant cette conception n’utilisent en moyenne qu’environ 5 % de l’énergie consommée pendant la journée comme machines plus typiques.

Au-delà de l’isolation, les boissons sucrées ou diététiques que l’on trouve généralement à l’intérieur ont un point de congélation beaucoup plus bas que l’eau pure. Ces deux facteurs combinés font que le chauffage actif n’est pas vraiment nécessaire dans de nombreuses régions. Comme le note un magasin de distributeurs automatiques du Kansas, qui, à titre de référence, enregistre des températures moyennes minimales dans son mois de janvier le plus froid, autour de -7 degrés Celsius, « [En] 30 ans, je n’ai vu qu’un seul gel…Le moteur du ventilateur de l’évaporateur fournira suffisamment de chaleur pour le garder hors gel…si tout est bien fermé…  »

Cela dit, certaines régions deviennent plus froides et nécessitent plus que du chauffage passif. Le mécanisme le plus commun pour le chauffage dédié est simplement le câblage dans une douille d’ampoule à incandescence et le vissage d’une ampoule de 40 ou 60 watts. Celui-ci s’allume automatiquement lorsque la température descend en dessous d’un niveau défini. Quant à l’emplacement de l’ampoule, elle est habituellement placée près du haut des entrailles pour s’assurer que les boissons en-dessous, qui sont distribuées en premier dans plusieurs modèles, restent aussi froides que possible loin de la source de chaleur.

Pour ceux qui souhaitent une solution de rechange, certaines conceptions de machines utilisent des systèmes de pompe à chaleur capables d’inverser et de chauffer l’intérieur. En plus de permettre à ces unités de bien fonctionner même dans certaines des régions les plus froides, ces systèmes sont aussi parmi les plus éconergétiques pour le refroidissement.

Mais pour résumer, grâce à une bonne isolation et aux points de congélation inférieurs de nombreux liquides qu’ils contiennent, la chaleur dégagée par les composants internes des distributeurs automatiques est généralement suffisante pour empêcher les choses de geler. Lorsqu’elle n’est pas suffisante, une simple ampoule à incandescence relativement bon marché résout le problème même dans certaines des régions peuplées les plus froides de notre petit vaisseau spatial de la taille d’une planète.

Via TodayIfoundit

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