FR2597571A1 - Thermal insulation device and its applications - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif d'isolation thermique et ses applications. The invention relates to a thermal insulation device and its applications.
L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des moyens d'isolation. The object of the invention is related to the technical sector of insulation means.
On sait l'importance que revêt l'isolation thermique. The importance of thermal insulation is known.
Quel que soit le but recherché , tel que diminuer les pertes de calories lorsque des tuyauteries transportent de la vapeur ou de l'eau chaude, isoler les fours de traitement thermique pour abaisser la puissance installée, diminuer la consommation de charbon ou de fuel dans des immeubles d'habitation, se pose le problème de choisir le meilleur matériau calorifuge, en fonction de son prix, de son encombre'ment et aes difficultés de sa mise en oeuvre.Whatever the purpose, such as reducing heat loss when pipes carry steam or hot water, isolating heat treatment furnaces to lower installed capacity, reduce coal or fuel consumption in residential buildings, the problem is to choose the best heat-insulating material, according to its price, its clutter and difficulties of its implementation.
Certains systèmes énergétiques sont compromis par les déperditions même de calories qu'ils subissent Par exemple, le pauvais rendement des centrales utilisant l'énergie thermique des mers, est susceptibles de compromettre le succès de cette source d'énergie.En effet, le rendement thermo-dynamique théorique est très limité lorsque la différence de température entre la source froide et la source chaude n'excède pas auel- ques dizaines de degrés Celsius , or, le plus souvent, ce sont aes longueurs très amport2ntes de tuyauteries qui vont chercher 'eau froide à une profondeur suffisante entraînant des déperditions de frigories, tout au lona du cheminement, ce aui empêche de s'approcher du rendement théorique déjà médiocre. Some energy systems are compromised by even losses of calories that they suffer For example, the poor performance of plants using the thermal energy of the seas, is likely to compromise the success of this energy source. Theoretical dynamics is very limited when the temperature difference between the cold source and the hot source does not exceed several tens of degrees Celsius, but most often, it is very long lengths of pipes that fetch water. cold at a sufficient depth leading to losses of frigories, all along the way, which prevents us from approaching the theoretical yield already mediocre.
Ces mêmes pertes de calories tout au long des tuyauteries font que Za aéothermie nest plus intéressante en-deoà d'une certaine température de la nappe captées
Dans le cas des fours de traitement thermique, des bains de sels, leur puissance installée est généralement deux fois plus élevée que celle qui serait strictement nécessaire, malgré l'emploi de briques réfractaires qui, de plus, encombrent, alourdissent et augmentent le prix.These same losses of calories throughout the pipes make that Za aéothermie is more interesting below a certain temperature of the water table captured
In the case of heat treatment furnaces, salt baths, their installed capacity is generally twice as high as that which would be strictly necessary, despite the use of refractory bricks which, moreover, encumber, weigh down and increase the price.
Les problèmes étant ainsi posés, l'invention s'est fixée pour but, d'une manière simple, efficace, peu coûteuse et d'encombrement égal aux systèmes classiques actuellement mis en oeuvre dans l'industrie, la mise au point d'un dispositif d'isolation thermique qui tient compte des phénomènes physiques suivants :
- un corps noir considéré comme parfait absorberait la totalité des rayonnements reçus et les transformerait in situ en chaleur.Actuellement, les corps noirs qui existent dans l'industrie sous forme de revêtements et peintures réflé- chissent environ 10 X des rayonnements reçus ;
- un corps réfLéchissant idéal renverrait la totalité du rayonnement capté. Le corps réfléchissant existe industriellement sous forme de revêtements, de peintures ou de traitements de surface, qui renvoient très sensiblement 9O % du rayonnement reçu ,
- d'autre part, les calories peuvent être transportées d'un:: corps à un autre, soit par conduction s'il v a contact, soit par convection si l'on baigne dans un environnement conducteur, soit par rayonnement entre un émetteur et un récepteur.The problems being thus posed, the object of the invention is to provide, in a simple, efficient, inexpensive manner and of equal size to the conventional systems currently used in industry, the development of a thermal insulation device which takes into account the following physical phenomena:
- a black body considered perfect would absorb all the radiation received and transform it in situ into heat. Currently, the black bodies that exist in the industry in the form of coatings and paints reflect approximately 10% of the radiation received;
an ideal reflecting body would return all of the captured radiation. The reflective body exists industrially in the form of coatings, paints or surface treatments, which reflect very substantially 90% of the radiation received,
on the other hand, the calories can be transported from one body to another, either by conduction if it goes into contact, or by convection if one bathes in a conducting environment, or by radiation between a transmitter and a receiver.
Selon une première caractéristique de l'invention, le nispositif compre end suceessivement en superi DCSili on, d'un milieu chaud \ers un milieu froid
- une première paroi oont la face située du côté du milieu chaud est exécutéezans un maTériau réfléchissant tandis que l'autre face est exécutée dans un matériau conformé pour absorber la totalité des rayonnements recus et les transformer en chaleur ;
- un espace contenant un gaz à basse pression ;;
- une deuxième paroi dont la face située du côté de l'espace de séparation est exécutée dans un matériau réflé- chissant tandis que l'autre face , située du côté du milieu froid est exécutée dans un matériau conformé pour absorber la totalité des rayonnements reçus et les transformer en chaleur. According to a first feature of the invention, the device comprises a superconditional DCSili on, a medium warm to a cold environment
a first wall where the face on the hot medium side is made in a reflective material while the other side is made of a material shaped to absorb all the radiation received and transform it into heat;
a space containing a gas at low pressure;
a second wall whose side face on the separation space side is executed in a reflective material while the other face on the cold side side is produced in a material shaped to absorb all the radiation received and turn them into heat.
des deux parois conditionnées selon l'invention assurant entre elles une lame à gaz à basse pressiar représen- ment la cellule de base de l'isolant selon l'invention. Il est évident que le nombre de parois peut être multiplié en respectant toujours bien évidemment le principe de la face réfléchissante tournée vers la source chaude et de la face noire tournée vers la source froide. two walls conditioned according to the invention ensuring between them a low pressure gas blade represents the basic cell of the insulation according to the invention. It is obvious that the number of walls can be multiplied while always respecting of course the principle of the reflecting face facing the hot source and the black face facing the cold source.
Egalement, l'ensemble peut être fractionné par des cloisons transversales, mais alors il doit exister au moins une valve pour chacun des compartiments ainsi créés. Also, the assembly can be divided by transverse partitions, but then there must be at least one valve for each of the compartments thus created.
Les avantages obtenus par le dispositif selon l'invention, sont les suivants :
1) les calories ne peuvent que très peu s'écouler l'une paroi à l'autre par conduction puisqu'il n'y a pas d'autre contact que les ponts conçus pour être les plus isolants Possibles. The advantages obtained by the device according to the invention are the following:
1) The calories can only very little flow one wall to another by conduction since there is no other contact than the bridges designed to be the most insulating Possibles.
2) Les calories ne peuvent gue t-es peu l'une paroi à l'autre par convection puisque la lame de gaz qui les sépare est maintenue à une pression suffisamment basse pour que le mouvement y soit réduit, ainsi que l'échange de calories entre le gaz et les parois. 2) The calories can not be heard from one wall to the other by convection since the gas blade which separates them is kept at a sufficiently low pressure so that the movement is reduced, as well as the exchange of heat. calories between the gas and the walls.
3) Les calories ne peuvent gue très peu s'écouler d'une paroi à l'autre par rayonnement puisque c'est une parsi absorbante qui rayonne et une paroi ravonnante qui absorbe. 3) The calories can not very easily flow from one wall to another by radiation since it is an absorbing parsium that radiates and a vibrating wall that absorbs.
L'invention est exposée, ci-après, plus en détail à laide des exemples d'application mettant en oeuvre le dispositif d'isolation thermique
- la figure 1 est une vue partielle en coupe, à très grande échelle, montrant le dispositif d'isolation thermique,
- la figure 2 montre l'application du dispositif-à un tuyau caloporteur,
- la figure 3 montre l'application du dispositif à unfour de traitement thermique,
- la figure 4 montre l'application du dispositif à une toiture de batiment,
- la figure 5 montre l'application du dispositif aux chemises d'un moteur thermique à explosion,
- les figures 6 et 7 montrent l'application du dispositif à des fours de traitement thermique à bain de sels
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention-, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se r-férant aux exemples de réalisation des figures des dessins.The invention is explained, below, in more detail using the application examples implementing the thermal insulation device.
FIG. 1 is a partial sectional view, on a very large scale, showing the thermal insulation device,
FIG. 2 shows the application of the device to a heat pipe,
FIG. 3 shows the application of the device to a heat treatment process,
FIG. 4 shows the application of the device to a building roof,
FIG. 5 shows the application of the device to the jackets of a combustion engine,
FIGS. 6 and 7 show the application of the device to salt bath heat treatment furnaces
In order to make the subject of the invention more concrete, it is now described in a nonlimiting manner with reference to the embodiments of the figures of the drawings.
Le dispositif d'isolation thermique, dans sa conception de base, est illustré figure 1. Il comprend successivement en superposition, du milieu chaud (A), vers le milieu froid (B), une première paroi (1) et une seconde paroi (3) séparées par un espace (2)
La face (la) de la première paroi (l) du côté du milieu. (A), est exécutée dans un matériau ayant un très bon pouvoir de réflexion. La face (lob) de cette paroi (l) est exécutée dans un matériau conformé pour absorber la totalité des rayonnements reçus et les trans-rmer en chaleur,
La face (lb) de cette paroi (1) est exécutée cans un matériau conformé pour absorber a totalité des rayonnements reçus et les transformer en chaleur.The thermal insulation device, in its basic design, is illustrated in FIG. 1. It comprises successively in superposition, from the hot medium (A), towards the cold medium (B), a first wall (1) and a second wall ( 3) separated by a space (2)
The face (la) of the first wall (l) on the middle side. (A), is executed in a material having a very good reflection power. The face (lob) of this wall (l) is executed in a material shaped to absorb all the radiation received and trans-rmer heat,
The face (1b) of this wall (1) is executed in a material shaped to absorb all the received radiation and transform it into heat.
La face (3a) de la deuxième paroi (3), située du côté ce l'espace de séparation {J est exécutée dans un matériau réfléchissant. La face (3bs située au côté du milieu froid (B) est exécutée dans un matériau conformé pour absorber la totalité des rayonnements reçus et les transformer en chaleur. The face (3a) of the second wall (3), located on the side of the separation space {J is executed in a reflective material. The face (3bs located at the side of the cold medium (B) is executed in a material shaped to absorb all the radiation received and transform them into heat.
L'espace de séparation (2) entre les deux parois (1) et (3) est rempli d'un gaz à basse pression. Cet espace (2)est susceptible d'être relié à une pompe à vide (P) pour rabaisser si nécessaire sa pression en-deçà de la valeur souhaitable. Par exemple, la paroi (1) ou (3) qui est la plus accessible, comporte une vanne pour y brancher un tuyau relié à la pompe à vide. The separation space (2) between the two walls (1) and (3) is filled with a low pressure gas. This space (2) can be connected to a vacuum pump (P) to reduce if necessary its pressure below the desired value. For example, the wall (1) or (3) which is the most accessible, comprises a valve for connecting a pipe connected to the vacuum pump.
Pour certaines applications, l'ensemble du dispositif tel que décrit, peut être fractionné par des cloisons transversales. Dans ce cas, chacun des compartiments en résultant est relié à une pompe à vide. For some applications, the entire device as described, can be divided by transverse partitions. In this case, each of the resulting compartments is connected to a vacuum pump.
Pour augmenter la résistance mécanique de l'espace de séparation (2), des raidisseurs peuvent relier l'une et.l'autre des parois (1) et (3). Ces raidisseurs sont conçus pour que les contacts scient les plus réduits possible et faits de matériau, très isolants tels que le plastique ou élastomère pour les températures modestes et céramique pour les températures très élevées. To increase the mechanical strength of the separation space (2), stiffeners can connect one and the other of the walls (1) and (3). These stiffeners are designed so that the contacts are as small as possible and made of material, highly insulating such as plastic or elastomer for modest temperatures and ceramic for very high temperatures.
On décrit maintenant quelques exemples d'appl.-ca- tions nullement limitatifs du dispositif d'isolation thermique selon l'înventior. Dans la suite de la description, pour l'une quelconque des applications visées, les repères (la-lb) et (3a3b) relatifs aux différentes faces des parois, sont conservés. Some examples of non-limiting application of the thermal insulation device according to the invention are now described. In the following description, for any of the applications referred to, the marks (la-lb) and (3a3b) relating to the different faces of the walls, are preserved.
La figure 2 montre un tuyau caloporteur (T) qui, par exemple, doit amener de l'eau chaude proeant d'un forage géothermique à un ensemble d'abiratia. Ce tuyau comprend une âme intérieure (5) alun diamètre déterminé sous forme d'un tube en acier. Le tube est peint en blanc sur sa face intérieure (la) et goudronné sur sa face extérieure (lob). Figure 2 shows a heat pipe (T) which, for example, must bring hot water from a geothermal drilling to a set of abiratia. This pipe comprises an inner core (5) alum determined diameter in the form of a steel tube. The tube is painted white on its inner side (la) and tarred on its outer face (lob).
A l'extérieur et d'une manière concentrique au tuyau (5), se trouve un deuxième tuyau (6) en matière plastique dont la face interne (3a) est peinte en blanc et la face externe (3b) peinte en noir. Ce tuyau en plastique (6) comporte une valve étanche (7) à-laquelle peut s'adapter l'embout d'une pompe à vide à palettes capable de ménager un vide de quelques 10 2 torr. Entre le tuyau intérieur en acier (5) et le tuyau externe en plastique (6), l'espace annulaire créé (2) est soumis à un vide de 10 1 torr. Outside and in a concentric manner to the pipe (5) is a second pipe (6) of plastics material, the inner face (3a) of which is painted white and the outer face (3b) painted black. This plastic pipe (6) comprises a sealed valve (7) to which can adapt the tip of a vane vacuum pump capable of providing a vacuum of some 2 2 torr. Between the steel inner pipe (5) and the outer plastic pipe (6), the annular space created (2) is subjected to a vacuum of 10 1 Torr.
Le calcul montre que l'action conjointe de corps noir, de corps réfléchissant et de l'absence de convection due au vide de la lame intercalaire, permet d'obtenir une isolation thermique égale à 70 cm d'un isolant classique en polyéthylène expansé, pour un encombrement en volume de 50 fois moindre. The calculation shows that the joint action of black body, reflective body and the absence of convection due to the vacuum of the spacer blade, provides a thermal insulation equal to 70 cm of a conventional insulating expanded polyethylene, for a space requirement of 50 times less.
La figure 3 montre l'application du dispositif à un four de traitement thermique comportant un creuset en acier doux, à titre indicatif de 900 mm de diamètre et 1 200 de profondeur. Il contient des sels de cyanuration en fusion à 800 degrés Celsius chauffés par des bougies plongeantes. Selon l'état antérieure de la technique, autour du creuset l'isolé tion thermique est assurée par 40 cm de briques réfractaires et une enveloppe en acier de 12 mm d'épaisseur. Malgré cela, les déperditions de température correspondent à une fraction de la puissance installée supérieure à 20 KW/heure. Figure 3 shows the application of the device to a heat treatment furnace comprising a mild steel crucible, indicative of 900 mm in diameter and 1200 deep. It contains molten cyanide salts at 800 degrees Celsius heated by plunging candles. According to the previous state of the art, around the crucible the thermal insulation is ensured by 40 cm of refractory bricks and a steel envelope of 12 mm thick. Despite this, the temperature losses correspond to a fraction of the installed power greater than 20 KW / hour.
Selon l'invention, le creuset (8) est entouré par une enceinte annulaire (8) dont les deux parois (1) et (3) sont en acier de 5 mm d'épaisseur et délimitent un espace annulaire (2). La face dite "blanche" (faces (la) et (3a)) est obtenue par une peinture aluminium ez une cuisson et la race dite "noire" (faces (lb) et (3b;-; par rie pr.osphatavion au mancancse suivie dune peinture. L'espace nnulaire (9) a 55 mm d'épaisseur et il x; règne un vide d'air e 5.10- L Torr. According to the invention, the crucible (8) is surrounded by an annular enclosure (8) whose two walls (1) and (3) are 5 mm thick steel and define an annular space (2). The so-called "white" face (faces (la) and (3a)) is obtained by an aluminum paint and a cooking and the so-called "black" race (faces (1b) and (3b; -) by means of pre-spraying to the mancancse The nnular space (9) is 55 mm thick and there is an air gap of 5.10- L Torr.
Les mesures montrent qu'avec la nouvelle disposition du four de traitement thermique selon l'invention, les déperditions latérales de calories ne correspondent plus qu'à une puissance perdue de SKW/h au lieu de 20. The measurements show that with the new arrangement of the heat treatment furnace according to the invention, the lateral losses of calories only correspond to a lost power of SKW / h instead of 20.
La figure 4 montre le dispositif appliqué pour l'isolation d'une toiture de bâtiment. Figure 4 shows the device applied for the insulation of a building roof.
On sait que la toiture classique d'une maison d'habitation peut se faire par la pose de tuiles sur voliges. La circulation d'air est freinée et une première isolation thermique est obtenue en clouant un faux plafond de voliges sous les chevrons ; l'ensemble est parachevé par la mise en place d'une épaisse couche de laine de verre. We know that the classic roof of a dwelling house can be done by laying tiles on stairs. The circulation of air is braked and a first thermal insulation is obtained by nailing a false ceilings ceiling under the rafters; the whole is completed by the installation of a thick layer of glass wool.
Le dispositif selon l'invention amène à revoir cette conception et permet d'allèger considérablement la toiture tout en obtenant une isolation thermique sans commune mesure avec les systèmes classiques. The device according to the invention leads to review this design and allows to significantly reduce the roof while obtaining a thermal insulation incommensurate with conventional systems.
Le toit est couvert non plus par des tuiles posées sur voliges, mais par des panneaux (lo) selon l'invention, auto-portants, simplement posés sur des fers marchants espacés de plusieurs mètres. Selon l'exemple non restrictif, chaque panneau a 3 mètres de long et 70 cm de large. Il est conditionné sur les quatre bords pour s'emboîter avec les panneaux adjacents à la façon des tuiles, afin d'obtenir l'étanchéité. The roof is no longer covered by tiles placed on battens, but by panels (lo) according to the invention, self-supporting, simply placed on walking irons spaced several meters. According to the non restrictive example, each panel is 3 meters long and 70 cm wide. It is conditioned on the four edges to fit with the adjacent panels in the manner of the tiles, in order to obtain the seal.
La face supérieure (3) du panneau (lo) est plane. Elle est en plastique inaltérable. La face inférieure (l) du panneau est en aluminium gaufré, les gaufrages étant de dimensionnement déterminée pour donner au panneau une rigidité suffisante pour dorer la neige sur une certaine longueur de porte-à-faux. La face intérieure (lb) de la cle gaufrée (1) est peinte en noir, les bords dudit panneau embouti (1) en aluminium et de la paroi supérieure (3 > En plastique sont étrc;tement collés en laissant < > -s,ster l'espace libre (2) entre ladite paroi (1) et (3). La feuille d'aluminium nervurée (1) comporte une valve à laquelle peut s'ajuster l'embout d'une pompe à vide primaire en communi- cation avec l'espace libre (2). Tous les ans, à l'entrée de l'hiver, le vide est revérifié à l'intérieur de chaque panneau et l'isolation thermique ainsi obtenue équivaut à celle de 25 cm de laine de verre.The upper face (3) of the panel (lo) is flat. It is made of unalterable plastic. The lower face (1) of the panel is embossed aluminum, the embossings being dimensioned to give the panel sufficient rigidity to brown the snow over a certain length of cantilever. The inner face (1b) of the embossed key (1) is painted black, the edges of said stamped panel (1) made of aluminum and the top wall (3> Plastic are glued steadily leaving <> -s, the free space (2) between said wall (1) and (3), the ribbed aluminum foil (1) comprises a valve to which the tip of a primary vacuum pump can be fitted in communication with cation with free space (2) Every year, at the beginning of winter, the vacuum is rechecked inside each panel and the thermal insulation thus obtained is equivalent to that of 25 cm of wool. glass.
La figure 5 montre une application du dispositif au'moteur thermique à explosion. FIG. 5 shows an application of the device to the explosion heat engine.
On sait les efforts considérables de recherche visant aujourd'hui à adiabatiser les moteurs pour signifier que le cycle imparfait du moteur se rapproche du cycle théorique déduit du premier principe de Carnot et comportant deux isothermes et deux adiabatiques. We know the considerable research effort nowadays to adiabatize the engines to signify that the imperfect cycle of the engine is close to the theoretical cycle deduced from the first Carnot principle and comprising two isotherms and two adiabatic ones.
On dit que l'on est dans une transformation adiabatique Si les échanges de chaleur entre le système et l'extérieur tendent vers le zéro. D'où les efforts actuels pour construire les moteurs modernes en céramique, améliorer ainsi leur isolation thermique et diminuer de façon drastique les calories emportées par l'eau de refroidissement. It is said that one is in an adiabatic transformation If the exchanges of heat between the system and the outside tend towards zero. Hence the current efforts to build modern ceramic engines, thus improve their thermal insulation and drastically reduce the calories carried by the cooling water.
Or, deux pièces à elles seules représentent la très grande partie de ces calories qui se dissipent dans le radiateur : ce sont les chemises et la culasse. However, two rooms alone represent the very large part of these calories that dissipate in the radiator: these are the shirts and the cylinder head.
La présente invention permet par une isolation thermique très simple des chemises, de faire un grand pas peu coûteux vers l'adiabatisation des moteurs. The present invention makes it possible, by a very simple thermal insulation of the shirts, to make a large inexpensive step towards the adiabatisation of the engines.
Dans ces chemises (C), dites "adiabatiques", selon l'invention, on trouverait de l'intérieur du cylindre (Il) vers extérieur, successivement
- une couche de céramique (lia) déposée par exemple au canon à plasma
- l'ossature de la chemise en acier réfractaire (12), c'est-à-dire capable de conserver ses caractérstiques mécaniques au-delà de 700 degrés C ;
- le dispositif d'isolation thermique selon -l'invention, c'est-à-dire la paroi (l) avec les couches blanches (la) et noire (lb), l'espace vide (2)et la paroi extérieure (3) avec les faces (3a) et (3b) qui n'aurait plus besoin, dans la plupart des cas, d'être refroidie à l'eau. In these shirts (C), called "adiabatic", according to the invention, one would find from inside the cylinder (II) to outside, successively
a ceramic layer (11a) deposited for example with a plasma gun
- The framework of the refractory steel liner (12), that is to say capable of maintaining its mechanical characteristics above 700 degrees C;
the thermal insulation device according to the invention, that is to say the wall (1) with the white (1a) and black (1b) layers, the empty space (2) and the outer wall ( 3) with the faces (3a) and (3b) that would not need, in most cases, to be cooled with water.
Un autre exemple d'application du dispositif se trouve dans l'isolation des creusets contenant les bains de sels des fours de traitement thermique. Another example of application of the device is in the insulation of the crucibles containing the salt baths of the heat treatment furnaces.
A l'heure actuelle, dans les fours de traitement thermique à bains de sels, le bain contenu dans un creuset est, dans l'immense majorité des cas, chauffé par conduction. At the present time, in the heat treatment furnaces with salt baths, the bath contained in a crucible is, in the vast majority of cases, heated by conduction.
Lorsque le chauffage est extérieur au creuset, placé dans ce que l'on appelle généralement la chambre, les inconvénients suivants apparaissent
- une température extérieure du creuset supérieure à celle requise pour le bain, ce qui a pour effet d'accélérer l'oxydation, d'abréger la vie du creuset et de requérir des alliages coûteux
- imposer un système de régulation de température complexe où interfèrent la température de la chambre, la température du bain et les courants de convexion de celui-ci.When the heating is outside the crucible, placed in what is generally called the room, the following drawbacks appear
- An outside temperature of the crucible higher than that required for the bath, which has the effect of accelerating oxidation, to shorten the life of the crucible and require expensive alloys
- impose a complex temperature control system where interfere with the temperature of the chamber, the temperature of the bath and the convection currents thereof.
Lorsque le chauffage se fait directement dans le bain, par bougies plongeantes ou électrodes' par exemple, le volume de celui-ci se trouve encombré, avec une réduction concomitante .;e sa capacité à recevoir des charges de pièces à traiter. When the heating is done directly in the bath, by plungers or electrodes for example, the volume thereof is congested, with a concomitant reduction and its ability to receive loads of parts to be treated.
La présente invention remédie à ces inconvénients en apportant les calories nécessaires au maintien de la température du bain en dehors de celul-ci sur un circuit dérivé. The present invention overcomes these disadvantages by providing the calories necessary to maintain the temperature of the bath outside of it on a branch circuit.
A la figure 6, on voit le creuset (13) contenant le bain de sels qui recevra les coiges de -paèces à traiter. Ce creuset est isolé par une double parDi (li-(33 axec espace libre (2), selon l'invention empêchant ies déperditions de calories. Du creuset (13) partent une bride (14) et une bride (15ì avec entre ìes deux, une aérl:atlon (16) parcourue par le sel dans le sens de ja flèche ; les sels en fusion à plus basse tempéra- ture sortent du creuset (13) par la bride (14) et les sels en fusion à haute température obtenue après réchauffage rentrent par la bride (15) à la partie supérieure, Cette dérivation (16) passe à l'intérieur d'un élément chauffant qui apporte' les calories par tout moyen connu, tels que four à micro-ondes par exemple. In Figure 6, we see the crucible (13) containing the salt bath that will receive the cores of -paecces to be treated. This crucible is insulated by a double flap (33) with free space (2), according to the invention, preventing the loss of heat from the crucible (13) flange (14) and flange (15) with between two at least one salt-flowing salt (16) is passed through the crucible (13) by the flange (14) and the molten salts at high temperature are obtained from the crucible (13). after reheating enter through the flange (15) at the top, This bypass (16) passes inside a heating element that brings' calories by any known means, such as microwave oven for example.
Les avantages d'un tel système sont très importants
1) la face externe du creuset n'est pas chauffée et elle ne peut être au plus qu'à la température du bain de sels;
2) comme il n'y a pas de chambre extérieure au creuset à une température supérieure à celle requise pour le bain de sels, les déperditions calorifiques à l'extérieur sont moindres;
3) il n'y a pas d'éléments chauffants à une température supérieure à celle requise pour le bain de sels
4) le volume du creuset est tout entier disponible pour y disposer les pièces à traiter ;
5) la régulation devient simple et précise car on y dispose, d'une part, de deux mesures, à savoir la température de sortie en (14) et d'entrée (15) et, d'autre part, de deux quantités réglables, à savoir le débit de la dérivation et la puissance de chauffe.The advantages of such a system are very important
1) the external surface of the crucible is not heated and can not be more than the temperature of the salt bath;
2) as there is no outside chamber in the crucible at a temperature higher than that required for the bath of salts, heat losses outside are less;
3) There are no heating elements at a temperature higher than that required for the bath of salts
4) the volume of the crucible is entirely available to arrange the parts to be treated;
5) the regulation becomes simple and precise because it has, on the one hand, two measurements, namely the exit temperature in (14) and input (15) and, secondly, two adjustable quantities , namely the flow of the bypass and the heating power.
Ceci permet des combinaisons extrêment utiles qui n'existent pas dans les systèmes classiques. Par exemple, on peut concevoir que pour une puissance donnée, compensant exactement les pertes calorifiques, on puisse obtenir une différence de température entre le haut et le bas du bain aussi faible que désiré en augmentant le débit de la dérivation. Ce débit peut être, soit naturel par convexion - et en ce cas, le débit de la dérivation pourra être régulé par un diaphragme ou tout autre moyen connu permettant d'introduire une perte de charge - soit forcé par la pompe - et à ce moment-là le débit de la dérivation sera régulé par la vitesse ou tout autre mode connu. This allows extremely useful combinations that do not exist in conventional systems. For example, it is conceivable that for a given power, exactly compensating the heat losses, it is possible to obtain a temperature difference between the top and the bottom of the bath as low as desired by increasing the flow of the bypass. This flow can be either natural by convection - and in this case, the flow of the bypass can be regulated by a diaphragm or other known means for introducing a pressure drop - is forced by the pump - and at this time -the flow rate of the bypass will be regulated by speed or any other known mode.
Dans ce dernier cas, on dispose d'un moyen d'action supplémentaire: l'inversion occasionnelle ou périodique du courant de circulation. De plus, on sait que certains bains de sels nécessitent pour leur bonne marche une insufflation de gaz à la partie inférieure. Dans les systèmes classiques, cette insufflation de gaz provoque, par l'apport froid qu'elle représente, un fort gradient vertical de température à l'intérieur du bain, alors que dans le dispositif selon l'invention on peut, par le biais d'inversion de flux, remédier à cet inconvénient. In the latter case, there is an additional means of action: the occasional or periodic inversion of the circulation current. In addition, it is known that certain salt baths require for their good operation gas insufflation at the bottom. In conventional systems, this gas insufflation causes, by the cold input that it represents, a strong vertical temperature gradient inside the bath, whereas in the device according to the invention it is possible, by means of reverse flow, remedy this disadvantage.
Bien entendu, on peut multiplier les points de prélèvements, les points de réinjection, les dérivations et les appoints de chauffage c'est-à-dire qu'au prix de certaines complications on peut concevoir des bains de sels d'une régularité, d'une homogénéité et d'une température absolument inconnues jusqu ' ici. Of course, it is possible to multiply the points of sampling, the points of reinjection, the by-passes and the additions of heating, that is to say that at the cost of certain complications one can conceive baths of salts of a regularity, of a homogeneity and a temperature absolutely unknown until now.
6) Le mode de chauffage d'un four de traitement thermique à bains de sels selon l'invention apporte une autre amélioration également décisive dans l'architecture du four : pour la première fois, en effet,-elle permet de chauffer et de réguler la température de plusieurs bains avec un sel équipement central. 6) The method of heating a salt bath heat treatment furnace according to the invention provides another equally decisive improvement in the architecture of the oven: for the first time, in fact, it allows to heat and regulate the temperature of several baths with salt central equipment.
Bien entendu, entre dans le cadre de l'invention toute disposition cc-nnue permettant de réaliser ces caractéristiques. Of course, is within the scope of the invention any cc-nnue provision to achieve these characteristics.
On peut par exemple concevoir que le creuset (13) et les moyens âe chauffage et de régulation sont deux ensembles séparés, comme illustré figure 7 ou les brides (14) et (15) sont suppri mees. Le prélèvement et la réinjection du sel se font par le biais de tuyaux plongeurs espectivement (17) et (18).For example, it is conceivable that the crucible (13) and the heating and regulating means are two separate assemblies, as illustrated in FIG. 7 or the flanges (14) and (15) are eliminated. The sampling and the reinjection of the salt are done by means of dip pipes respectively (17) and (18).
De plus, ce dispositif d d:iscaon De-m.et lagencernent de systèmes thermiques complexes qu'il étai auparavant impossible dimaginer. Par exemple, si un système compsrlai deux chau- dières réunies par un ensemble de tuyaux, l'isolation thermique s'effectuait avec des briques réfractaires et exigeait l'en'-e- loppement global de tout le système. Selon la conception du dispositif à la base de l'invention, il est possible d'isoler séparément chacune des chaudières et chacun des tuyaux avec une deuxième paroi métallique et soudée. In addition, this device is already difficult to imagine and has complicated thermal systems that were previously impossible to imagine. For example, if a system consisted of two boilers joined by a set of pipes, the thermal insulation was done with refractory bricks and required the overall development of the whole system. According to the design of the device on which the invention is based, it is possible to separately isolate each of the boilers and each of the pipes with a second metal wall and welded.
L'invention ne se limite aucunement à celui de ses' modes d'ap- plication non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. The invention is in no way limited to that of its modes of application nor to those of the embodiments of its various parts which have been especially indicated; on the contrary, it embraces all variants.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8604206A FR2597571B1 (en) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | THERMAL INSULATION DEVICE AND ITS APPLICATIONS |
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|---|---|---|---|
| FR8604206A FR2597571B1 (en) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | THERMAL INSULATION DEVICE AND ITS APPLICATIONS |
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|---|---|
| FR2597571A1 true FR2597571A1 (en) | 1987-10-23 |
| FR2597571B1 FR2597571B1 (en) | 1989-04-21 |
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ID=9333478
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8604206A Expired FR2597571B1 (en) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | THERMAL INSULATION DEVICE AND ITS APPLICATIONS |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2597571B1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338932A1 (en) * | 1993-11-15 | 1995-05-18 | Wilo Gmbh | Insulation shell for surrounding centrifugal pump, motor or armature |
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| US11204127B2 (en) | 2012-10-03 | 2021-12-21 | Concept Group, Llc | Vacuum insulated structure with end fitting and method of making same |
| US11320086B2 (en) | 2017-08-25 | 2022-05-03 | Concept Group Llc | Multiple geometry and multiple material insulated components |
| US11548717B2 (en) | 2016-11-15 | 2023-01-10 | Concept Group Llc | Multiply-insulated assemblies |
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-
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- 1986-03-18 FR FR8604206A patent/FR2597571B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2597571B1 (en) | 1989-04-21 |
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