FR2662787A1 - Accumulateur thermique autonome a usage menager et autres applications. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les conformations d'accumulateurs thermiques à chaleur latente, autonome, destinée en principal aux besoins électro-ménagers tel que chauffe-plat, fer à repasser etc... Le procédé peut évidemment être modelé aux fins d'extensions à des usages les plus divers. Il se caractérise, dans la version chauffe-plat par une paroie souple conductrice thermique s'adaptant bien au relief du dessous des plats, assiettes... Dans la version fer à repasser, la paroie conductrice thermique est pourvue de crantages en dents de scie aptes à faire varier la conductibilité thermique vers la semelle du-dit fer à repasser. Le chauffage initial est propose électrique et thermostaté par résistances baignées par le corps fusible-accumulateur thermique interne... qui n'exclut pas d'autres solutions plus adaptées à des besoins spécifiques.

Description

La présente invention concerne principalement le secteur électro-ménager où la chaleur est mise en jeu mais peut s'étendre à des applications dans presque tous les secteurs.

Il s'agit d'un système accumulateur de chaleur pouvant la restituer dans des usages comme celui de chauffe-plat... fer à repasser etc... et ce en total autonomie. Par extension, il peut être utilisé à d'autres usages dès qu'il s'agit d'un besoin temporaire autonome d'énergie thermique.

Le principe directeur met en oeuvre la chaleur latente dégagée lors de la solidification d'un corps préalablement fusionné... Principe bien connu mais qui n'a pas été appliqué dans le but ni de la façon qu'il va être décrit.

L'intérêt du procédé réside dans l'accumulation importante de l'énergie thermique sous un faible volume/poids qui permet un usage commode tout à fait autoflônie #ar 9opposition au procédé avec raccordement permanent par exemple électrique ou à accumulateurs électriques internes coûteux et peu fiables...

Le système proposé est plus simple, inerte, non polluant ni dangereux par opposition à d'autres moyens comme ceux à flamme vive ou catalyse ou autres combinaisons chimiques exothermiques.

Basé sur la même idée générale, il est tout à fait envisageable de réaliser des radiateurs, des "bouillotes" de lit... des réchauffeurs de vêtements (ceinture, poche, chaussures...) dossards, cataplasmes médicaux etc...

Quant à l'industrie et autres secteurs, là aussi une évolution de la conformation dérivée de celle décrite peut ouvrir des débouchés nombreux,partout# ou une énergie thermique autonome temporaire est nécessaire (anti-gelée, anti-buée, anti-cristallisation etc... )
En se référant à la planche unique 1 suivant le croquis A (et variante B) ci-joint, l'appareil peut se composer préférentiellement ainsi
Un corps (1) accumulateur thermique - fusible à la température voisine ou supérieure de celle dont il est besoin, est contenu dans un récipient (2) de forme le plus souvent aplatie et peu profonde adaptée à la géométrie de l'élément auquel il est projeté de transmettre de la chaleur.

Le récipient (2) est totalement étanche et comporte au moins une paroie conductrice thermique (3) constituée d'une membrane déformable dans le cas A et moins déformable pourvue de crantages en dents de scie dans le cas B.

Le récipient (2) est lui même de préférence contenu dans une coque (4) pour préserver une isolation thermique (5) interposée entre récipient et coque ; cela bien évidemment seulement dans les zones où les paroies ne sont pas prévues conductrices.

thermiques. Un moyen de chauffe pour apporter de l'énergie thermique de l'extérieur vers l'intérieur est avantageusement constitué par des résistances électriques (6) qui baignent dans le corps (1) fusible.

Des échangeurs thermiques (moyen connu) pourraient aussi être envisagés en lieu et place des résistances... Les uns ou les autres pourraient aussi jouxter la paroie conductrice thermique en y étant liés thermiquement.

Des moyens de raccordements (7) permettent la connexion vers l'extérieur pour amener l'énergie temporaire qui sera chargée de fusionner le corps (1).

Des moyens de régulation thermostatique schématique (8) permettent l'interruption automatique de l'apport d'énergie dès que la température de fusion du corps (1) est quelque peu dépassée.

Des éléments (9) placés transversalement au bain du corps (1) fusionné sont en matériaux bons conducteurs thermiques pour faciliter les échanges de chaleur entre le corps (1) et la paroie (3).Ces éléments ont des formes de barreaux, grilles, serpentins, paillis... bien baignés par le corps fusible (1).

Le recours à des tubes "caloducs" peut être également envisagé.

L'assemblage de l'ensemble est assuré par tous moyens connus (10) tels que collages, sertissages etc...

Une fenêtre (11) transparente étanche peut servir de "voyant" visualisant l'état solide ou liquide du corps fusible.

Dans la version B il est de plus interposé un élément thermo-régulateur (12) provoquant la translation relative entre la paroie (3) et (3') dans la fonction de moduler la transmission thermique entre (3) et (3') par l'intermédiaire du crantage en dents de scie (13).

Cette version B est un corollaire à la version A ; elle est celle préférentielle à la mise en oeuvre pour un fer à repasser silhouetté par la poignée (15).

Accessoirement, un capotage isotherme peut évidemment être prévu, s'emboitant sur les parties conductrices thermiques afin de réduire la déperdition en cas d'interrup- tion d'usage... celle-ci hélas non illimitée.

Le fonctionnement est le suivant
L'ensemble est d'abord raccordé par (7) à une source d'énergie... le corps fusible (1) s'échauffe au contact des échangeurs ou résistances électriques (6) parcourues par le flux énergétique arrivant par (7).

Lorsque la température présélectionnée par le régulateur (8) correspond à celle au moins supérieure à celle de fusion du corps (1), le-dit régulateur interrompt le flux énergétique... Le corps (1) fusionné a stocké l'énergie dite de chaleur latente...

Le dispositif est alors prêt au cycle de restitution et il est déconnecté de la source d'énergie externe... Il devient autonome.

Dans le cas A, une assiette silhouettée (14) est placée sur la membrane souple (3) qui épousant la forme du dessous de l'assiette favorise le bon contact thermique et par suite la transmission de chaleur qui peut ainsi s'acheminer vers le mets contenu dans l'assiette...

Dans le cas B, la paroie (3) transmet à (3') la chaleur(semelle du fer à repasser "sans fil"...) ; transmission modulée automatiquement paradispositif à crans en dents de scie, manoeuvré par le dispositif thermostatique schématique (12) ; modulation thermique consécutive à l'évolution du contact thermique par la variation de l'interpénétration des crantages en dents de scie qui procure, à la semelle du fer, la température selon les besoins de l'utilisateur.

Dans le cas B, une autre solution pour moduler la transmission thermique entre la paroie conductrice thermique (3)et la contre-face (3') peut être aussi la suivante
Les crans en forme de dents de scie (13) peuvent éventuellement voir leur forme modifiée pour ressembler à des créneaux. Ces crans s'interpénètrent sans contact mécanique, donc sans transmission thermique directe.

Le lien thermique est alors matérialisé par un liquide (caloporteur) interposé entre (3) et (3')... qui par évolution de la quantité (de son niveau) est contrôlé le transfert thermique par variation des surfaces de crans plus ou moins immergées.

Le niveau du liquide est évolutif par l'intermédiaire d'un système thermostatique, par exemple à soufflet (ou autre procédé connu...) expulsant ou aspirant le-dit liquide suivant la température... elle-même fonction des besoins de l'utilisateur.

En variante encore,la paroie (3) ou contre-face (3') peut aussi ne plus être pourvue de crans, ceci suivant la position dans l'espace entendu que c'est la partie la plus inférieure (baignée en permanence par gravité) qui ne nécessite alors plus absolument de crans.

Dans les deux cas, l'on a bien stocké de l'énergie thermique simplement avec restitution à plat, fer à repasser etc... et ce en un appareil totalement autonome dans la phase restitution.

C'est le but recherché.

Par ailleurs, le chauffage initial décrit ci-avant par échangeurs ou résistances électriques, peut évidemment être envisagé de manières toutes différentes par exemple par contact avec une source de chaleur comme une flamme, un fluide chaud, un solide chaud plaqué... appliqué au mieux sur une des paroies bonne conductrice de la chaleur.

La présente invention dont la description de quelques réalisations et de quelques usages a été volontairement limitée, peut bien évidemment être l'objet de modelages et d'emplois très extensifs non exposés ici.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   10 Accumulateur thermique, principalement destiné à perfectionner les chauffe-plats, fers à repasser... dont l'énergie est stockée sous forme dite chaleur latente d'un corps fusible 1 contenu dans un récipient 2 caractérisé par une forme aplatie adaptée au besoin (rond pour assiette, écusson pour fers à repasser...) dont la plupart des paroies sont isothermes par interposition d'un matériau expansé 5, protégé par une coque 4 ; tandis qu'une grande paroie 3 est établie très conductrice thermique en métal et/ou élastomère jouxtant des moyens de conduction thermique 9 transversaux au corps 1, et pouvant incorporer des éléments de chauffe 6 (comme des résistances électriques) le plus souvent baignant dans le corps 1, pour apporter l'énergie thermique en variante ou complément à une transmission directe au travers de la paroie 3.

   20 Dispositif suivant la revendication 1 dont les moyens conducteurs thermiques 9 sont constitués de tiges, de lamelles, de rubans enroulés... métalliques dont le contact thermique avec la paroie 3 est optimum en bout (ou tranche) par pression élastique et/ou par soudure/collage ou par construction monolytique avec la paroie 3.

   3 - Dispositif suivant la revendication 1 dont les moyens de chauffe 6 sont des résistances électriques, le plus souvent baignées par le corps 1, situées à la partie inférieure du récipient 2, dont l'alimentation électrique vers l'extérieur s'effectue par connexions temporaires avec interposition interne d'un dispositif thermo-contact.

   40 Dispositif suivant la revendication 1 dont l'une (ou partie) des paroies est transparente 11 en sorte de fenêtre/voyant permettant de visualiser l'état solide ou liquide du corps 1.

   5 - Dispositif suivant la revendication 1 qui, dans le perfectionnement d'un fer à repasser, comporte la paroie 3 crantée 13 extérieurement en forme de dent de scie interpénétrant des crantages homologues dans le contre-face 3' servant de semelle.

   6 - Dispositif suivant la revendication 1 et 5 caractérisé par un élément thermostatique 12 générant un mouvement relatif entre les crantages 13 pour faire évoluer la surface en contact mécanique et par suite évoluer la transmission thermique entre 3 et 3'.

   70- Dispositif suivant la revendication 1 et 5 dont la transmission thermique entre la paroie 3 et contre-face 3' est rendue évolutive par ajout d'un fluide caloporteur dont la quantité (le niveau) introduite en 3 et 3' est distribuée ou retirée par un élément volumétrique thermostatique incorporé.

   80 Dispositif suivant la revendication 1 dont les paroies du récipient 2 peuvent être aménagées de façon que l'isothermie soit amovible par exemple par couvercle emboitant.