FR3110171A1 - Heat storage medium with encapsulated phase change material - Google Patents
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Abstract
Moyen de stockage de la chaleur avec matériau à changement de phase encapsulé L’invention concerne les moyens de stockage de l’énergie thermique pour des bouillottes, des chaufferettes et autres contenants analogues. Le moyen de stockage de la chaleur comporte un matériau à changement de phase sans surfusion. Le contenant contient une pluralité de contenants souples remplis de matériau à changement de phase dont la taille permet de les introduire dans le contenant avant de compléter par de l’eau. Ce moyen de stockage peut alors être utilisé par exemple pour réchauffer le corps humain ou bien pour maintenir en température des aliments. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2.Heat storage means with encapsulated phase change material The invention relates to heat energy storage means for hot water bottles, heaters and other similar containers. The heat storage means comprises a non-supercooled phase change material. The container contains a plurality of flexible containers filled with phase change material whose size allows them to be introduced into the container before being supplemented with water. This storage means can then be used, for example, to heat the human body or else to maintain the temperature of food. Figure to be published with abstract: Fig. 2.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION TO WHICH THE INVENTION RELATES
L’invention concerne les moyens de stockage de l’énergie thermique pour des bouillottes, des chaufferettes et autres contenants analogues tels que des assiettes chauffantes.The invention relates to thermal energy storage means for hot water bottles, heaters and other similar containers such as hot plates.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Il est connu d’utiliser de l’eau chaude, frémissante voire bouillante pour remplir une bouillotte, une chaufferette ou d’autre contenants analogues tels que des assiettes chauffantes.It is known to use hot, simmering or even boiling water to fill a hot water bottle, a heater or other similar containers such as hot plates.
Une fois la bouillotte remplie, l’ensemble du contenant qu’est la bouillotte et l’eau qu’elle contient va progressivement refroidir. La température va baisser selon une exponentielle décroissante vers une température asymptote.Once the hot water bottle is filled, the entire container that is the hot water bottle and the water it contains will gradually cool. The temperature will drop according to a decreasing exponential towards an asymptote temperature.
Il est également connu au lieu d’utiliser simplement de l’eau, d’utiliser un matériau à changement de phase qui représente une réserve de chaleur latente comme décrit dans le brevet US6968888B2.It is also known instead of simply using water, to use a phase change material which represents a latent heat reserve as described in patent US6968888B2.
La température de changement de phase doit être adaptée à la température à laquelle on souhaite maintenir l’ensemble au chaud.The phase change temperature must be adapted to the temperature at which you want to keep the assembly warm.
Un tel exemple de matériau à changement de phase est une solution à 20% d’acétate de sodium trihydraté avec une température de changement de phase d’environ 50°C.One such example of a phase change material is a 20% solution of sodium acetate trihydrate with a phase change temperature of around 50°C.
Ce matériau à changement de phase n’est pas toxique et il est donc possible de le verser en substitution de l’eau directement comme précédemment dans la bouillotte ou un autre contenant.This phase change material is not toxic and it is therefore possible to pour it instead of water directly as before into the hot water bottle or another container.
Usuellement, ce produit est plutôt commercialisé sous forme de contenant souple avec le liquide et une pastille métallique souple pour déclencher une fois refroidi le changement de phase qui génère la chaleur latente stockée.Usually, this product is rather marketed in the form of a flexible container with the liquid and a flexible metal pellet to trigger, once cooled, the phase change which generates the stored latent heat.
Si on laisse le matériau à changement de phase classique se refroidir avant d’utiliser la bouillotte, il va revenir à température ambiante en restant liquide.If the classic phase change material is allowed to cool before using the hot water bottle, it will return to room temperature while remaining liquid.
Lorsqu’on déclenchera le changement de phase, une partie de la chaleur latente de changement de phase va être perdue pour élever également la température du liquide depuis la température ambiante par exemple de 25°C à environ 50°C et transformer le liquide en sel solide.When the phase change is triggered, part of the latent heat of the phase change will be lost to also raise the temperature of the liquid from room temperature, for example from 25°C to about 50°C, and transform the liquid into salt. solid.
Ainsi il n’est pas possible de cumuler à la fois la quantité de chaleur obtenue en chauffant le liquide à changement de phase et la quantité de chaleur latente liée au changement de phase avec une solution à 20% d’acétate de sodium trihydraté ainsi conditionnée.Thus it is not possible to combine both the quantity of heat obtained by heating the phase change liquid and the quantity of latent heat linked to the phase change with a 20% solution of sodium acetate trihydrate thus conditioned .
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Selon l’invention le moyen de stockage de la chaleur comporte un matériau à changement de phase sans surfusion.According to the invention, the heat storage means comprises a phase change material without supercooling.
De façon privilégiée le matériau à changement de phase (L) est une solution d’acétate de sodium trihydraté sans surfusion.Preferably, the phase change material (L) is a solution of sodium acetate trihydrate without supercooling.
Le moyen d’empêcher la surfusion peut être notamment la présence d’impuretés, ou la présence d’au moins un monocristal ou bien d’au moins un floculant.The means of preventing supercooling may in particular be the presence of impurities, or the presence of at least one single crystal or else of at least one flocculant.
Le matériau à changement de phase remplit au moins un contenant souple de préférence immergé dans un liquide tel que de l’eau.The phase change material fills at least one flexible container preferably immersed in a liquid such as water.
Ce contenant souple est à l’intérieur d’un contenant qui dispose d’un moyen qui permet de le remplir, d’un moyen qui permet de le fermer et d’un canal de mise à l’air qui permet d’évacuer la vapeur si l’eau est portée à ébullition.This flexible container is inside a container which has a means which makes it possible to fill it, a means which makes it possible to close it and a venting channel which makes it possible to evacuate the steam if the water is boiled.
De façon avantageuse, le contenant contient une pluralité de contenants souples remplis de matériau à changement de phase dont la taille permet de les introduire dans le contenant.Advantageously, the container contains a plurality of flexible containers filled with phase change material, the size of which allows them to be introduced into the container.
Selon les modes de réalisation le contenant peut-être une bouillotte, ou également d’une chaufferette ou encore un ustensile de cuisine.According to the embodiments, the container may be a hot water bottle, or also a heater or even a kitchen utensil.
En termes d’utilisation, un matériau à changement de phase sans surfusion est utilisé comme moyen de stockage de la chaleur.In terms of use, a non-supercooled phase change material is used as a heat storage medium.
Son utilisation est facilitée s’il est conditionné sous la forme d’une pluralité de contenants souples remplis de matériaux à changement de phase. Le matériau à changement de phase est encapsulé dans les contenants souples.Its use is facilitated if it is packaged in the form of a plurality of flexible containers filled with phase change materials. The phase change material is encapsulated in the flexible containers.
L’utilisation d’un matériau à changement de phase sans surfusion peut être l’utilisation d’une solution d’acétate de sodium trihydraté utilisée comme moyen de stockage de la chaleur.The use of a non-supercooled phase change material can be the use of a solution of sodium acetate trihydrate used as a heat storage medium.
Ces utilisations peuvent être faites par exemple pour réchauffer le corps humain ou bien pour maintenir en température des aliments.These uses can be made for example to heat the human body or to maintain the temperature of food.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexésOther characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Il est recherché de cumuler à la fois la quantité de chaleur obtenue en chauffant le matériau à changement de phase (L) et la quantité de chaleur latente liée au changement de phase.It is desired to accumulate both the quantity of heat obtained by heating the phase change material (L) and the quantity of latent heat linked to the phase change.
L’invention consiste à empêcher le phénomène de surfusion de façon à ce que le matériau à changement de phase (L) porté au-dessus de sa température de fusion, change effectivement de phase au cours de son refroidissement à la température normale de fusion de l’ordre de 50°C. Ainsi l’utilisateur n’a pas à intervenir pour déclencher le changement de phase.The invention consists in preventing the supercooling phenomenon so that the phase change material (L) brought above its melting temperature, effectively changes phase during its cooling to the normal melting temperature of the order of 50°C. Thus the user does not have to intervene to trigger the phase change.
Cela ne nécessite donc plus l’action sur la pastille métallique, ni donc sa présence. A noter de plus que cette présence est théoriquement incompatible d’un four micro-ondes.This therefore no longer requires action on the metal pellet, nor therefore its presence. Note also that this presence is theoretically incompatible with a microwave oven.
Pour cela il convient d’ajouter au matériau (L) un moyen d’empêcher la surfusion.For this, it is necessary to add to the material (L) a means of preventing supercooling.
Ce moyen pour empêcher la surfusion peut être l’ajout d’impuretés ou l’ajout d’un monocristal ou l’ajout d’un floculant. Ce floculant est un polymère qui pourrait être des copolymères d'acrylamide et d'acide acrylique ou encore des polyacrylamides.This means to prevent supercooling can be the addition of impurities or the addition of a single crystal or the addition of a flocculant. This flocculant is a polymer which could be copolymers of acrylamide and acrylic acid or even polyacrylamides.
Il reste possible de chauffer le matériau à changement de phase (L) dans un récipient séparé comme pour l’eau (E) et de le verser ensuite chaud dans le contenant (C).It remains possible to heat the phase change material (L) in a separate container as for water (E) and then pour it hot into the container (C).
Il est privilégié de pouvoir chauffer le matériau à changement de phase (L) à l’intérieur du contenant (C), par exemple à l’intérieur d’un four micro-ondes.It is preferred to be able to heat the phase change material (L) inside the container (C), for example inside a microwave oven.
Il est possible d’utiliser un contenant unique (CS) souple rempli du matériau à changement de phase (L) et sans pastille métallique.It is possible to use a single flexible container (CS) filled with the phase change material (L) and without a metal pellet.
Le contenant doit être au minimum suffisamment souple pour absorber la différence de volume du matériau à changement de phase entre la forme solide et la forme liquide.The container must be at least flexible enough to absorb the difference in volume of the phase change material between the solid form and the liquid form.
Du fait que ce contenant (CS) est scellé, il présente un risque si l’utilisateur porte le matériau à changement de phase (L) en ébullition.Because this container (CS) is sealed, it poses a risk if the user brings the phase change material (L) to a boil.
Il est privilégié de mettre ce contenant souple (CS) immergé dans de l’eau (E) ce qui permettra de précéder l’ébullition du matériau à changement de phase (L) contenu dans les contenants souples (CS) par une alerte par l’ébullition de l’eau (E) à 100°C.It is preferred to put this flexible container (CS) immersed in water (E) which will precede the boiling of the phase change material (L) contained in the flexible containers (CS) by an alert by the boiling water (E) at 100°C.
Ceci s’applique dans le cas où le matériau à changement de phase (L) est présent dans le contenant (C) tel qu’une bouillotte au moment où l’ensemble est chauffé par exemple dans un four micro-ondes.This applies in the case where the phase change material (L) is present in the container (C) such as a hot water bottle when the assembly is heated, for example in a microwave oven.
Il est avantageux que le contenant (C) ait une paroi au moins en partie transparente pour visualiser l’état du matériau à changement de phase (L).It is advantageous for the container (C) to have a wall that is at least partly transparent in order to visualize the state of the phase change material (L).
Selon un de réalisation illustré figure 2, le contenant (C) dispose d’un moyen de le remplir en l’occurrence un orifice (O), d’un moyen de le fermer en l’occurrence d’un bouchon (B) et d’un canal (A) de mise à l’air qui permet d’évacuer la vapeur si l’eau (E) est portée à ébullition.According to one embodiment illustrated in Figure 2, the container (C) has a means of filling it, in this case an orifice (O), a means of closing it, in this case a plug (B) and a vent channel (A) which allows steam to escape if the water (E) is brought to a boil.
De façon avantageuse cette mise à l’air libre (A) peut être équipée d’une soupape ou d’un clapet taré par exemple à 0.5 bar empêchant d’aller au-delà de 110°C. Cette valeur de suppression de 0.5 bar est suffisante pour empêcher l’eau de ressortir pendant la manipulation du contenant (C) au cours de la phase de maintien en température.Advantageously, this vent (A) can be equipped with a valve or a valve calibrated for example at 0.5 bar preventing it from going beyond 110°C. This suppression value of 0.5 bar is sufficient to prevent water from coming out while handling the container (C) during the temperature maintenance phase.
Comme représenté figure 2, il est privilégié une pluralité de contenants souples (CS) remplis de matériau à changement de phase (L) dont la taille permet de les introduire par l’orifice (O). Typiquement comme représentés, ces contenants (CS) auraient la forme d’une petite boule de la taille d’une bille.As shown in Figure 2, preference is given to a plurality of flexible containers (CS) filled with phase change material (L) whose size allows them to be introduced through the orifice (O). Typically as shown, these containers (CS) would be in the shape of a small ball the size of a marble.
De préférence le contenant souple est transparent ou a minima translucide pour visualiser sans avoir à le toucher le fait que le matériau à changement de phase (L) soit liquide ou solide.Preferably the flexible container is transparent or at least translucent to visualize without having to touch it the fact that the phase change material (L) is liquid or solid.
Il est possible de colorer le contenant souple ou le matériau à changement de phase (L) pour le repérer visuellement.It is possible to color the flexible container or the phase change material (L) to identify it visually.
En référence à de l’eau (E) portée à 100°C, le matériau à changement de phase (L) va alors représenter une augmentation d’énergie calorique supplémentaire de l’ordre de 25 % grâce à la chaleur latente.With reference to water (E) heated to 100°C, the phase change material (L) will then represent an additional caloric energy increase of around 25% thanks to the latent heat.
Cet apport d’énergie supplémentaire va également se traduire au niveau de l’accumulation thermique par un plateau à température quasi-constante pendant le changement de phase au lieu de la baisse de température en décroissance exponentielle vers l’asymptote qui est usuellement la température ambiante.This additional energy input will also be reflected at the level of the thermal accumulation by a quasi-constant temperature plateau during the phase change instead of the exponential decrease in temperature towards the asymptote which is usually the ambient temperature. .
A la fin du plateau, la baisse de température reprendra en décroissance exponentielle vers l’asymptote qui est usuellement la température ambiante.At the end of the plateau, the temperature drop will resume exponentially decreasing towards the asymptote which is usually the ambient temperature.
Cette phase de plateau de la température du moyen d’accumuler l’énergie calorique va bénéficier au plat (2) qu’il faut maintenir à température.This plateau phase of the temperature of the means of accumulating caloric energy will benefit the dish (2) which must be kept at temperature.
La figure 3 illustre par un graphique la différence entre le mode de réalisation par une masse d’eau (E) classique illustré figure 1 et le mode de réalisation selon l’invention par une masse de matériau à changement de phase (L) illustré figure 6.FIG. 3 graphically illustrates the difference between the embodiment by a conventional mass of water (E) illustrated in FIG. 1 and the embodiment according to the invention by a mass of phase-change material (L) illustrated in FIG. 6.
Sur cette figure 3, le graphique a pour axes en abscisse le temps qui s’écoule exprimé en minutes et en ordonnée la température du moyen (M) en degré Celsius.In this figure 3, the graph has for axes on the abscissa the time that elapses expressed in minutes and on the ordinate the temperature of the medium (M) in degrees Celsius.
Entre le moment où le matériau à changement de phase (L) est porté potentiellement à 100°C et le moment où la bouillotte sera remplie, l’ensemble aura déjà eu le temps de refroidir à titre d’exemple à 75 °C.Between the time when the phase change material (L) is potentially heated to 100°C and the time when the hot water bottle will be filled, the assembly will have already had time to cool, for example, to 75°C.
A partir d’un même point départ à 75°C, la température du moyen (M) va décroitre suivant une exponentielle décroissante vers l’asymptote qui est la température ambiante dans ce cas à 25°C.From the same starting point at 75°C, the temperature of the medium (M) will decrease according to a decreasing exponential towards the asymptote which is the ambient temperature in this case at 25°C.
Cette décroissante est à titre d’exemple d’un degré par minute, puis d’un degré par 2 minutes, puis d’un degré par 4 minutes, etc.This decrease is, for example, one degree per minute, then one degree per 2 minutes, then one degree per 4 minutes, etc.
Dans un premier temps les courbes (CE1) de l’eau (E) et (CL1) du matériau à changement de phase (L) (CP) ont la même allure.Initially, the curves (CE1) of water (E) and (CL1) of the phase change material (L) (CP) have the same appearance.
En dessous de la température de fusion, l’eau (E) va poursuivre sa décroissance figurée par la courbe en pointillé (CE2).Below the melting point, the water (E) will continue its decrease shown by the dotted curve (CE2).
A la température de fusion, le matériau à changement de phase (L) va se maintenir à une température quasiment constante le temps du changement de phase quand le matériau à changement de phase (L) va progressivement se transformer en sel solide. Ceci est représenté pour la courbe en trait plein sous la forme d’un plateau (2).At the melting temperature, the phase change material (L) will remain at an almost constant temperature for the time of the phase change when the phase change material (L) will gradually transform into a solid salt. This is represented for the solid line curve in the form of a plateau (2).
A la fin de ce plateau, la température reprend sa décroissance de façon exponentielle vers la température ambiante représentée en trait plein (CL2).At the end of this plateau, the temperature resumes its exponential decrease towards the ambient temperature represented by a solid line (CL2).
De même pendant la montée en température pendant l’accumulation de chaleur, il existera une phase plateau pendant laquelle la température se stabilisera le temps du changement de phase.Similarly during the rise in temperature during the heat accumulation, there will be a plateau phase during which the temperature will stabilize during the phase change.
Par exemple, si le matériau à changement est disposé à l’intérieur d’un four micro-ondes d’une puissance de 800 W, l’augmentation de température sera linéaire entre la température ambiante par exemple 25°C et la température de fusion de l’ordre de 50°C, puis stabilisée à la température de fusion plusieurs minutes le temps du changement de phase puis de nouveau sera une augmentation linéaire.For example, if the change material is placed inside a microwave oven with a power of 800 W, the temperature increase will be linear between the ambient temperature, for example 25°C, and the melting temperature. of the order of 50° C., then stabilized at the melting temperature for several minutes, the time for the phase change then again will be a linear increase.
Ceci présente l’intérêt qu’en termes de mode d’emploi, la durée de chauffage dans le four micro-ondes pour obtenir une température du moyen (M) de l’ordre de la température de fusion autorise une marge d’erreur pour l’utilisateur.This has the advantage that, in terms of instructions for use, the heating time in the microwave oven to obtain a temperature of the medium (M) of the order of the melting temperature allows a margin of error for the user.
Autrement la température atteinte est linéaire en fonction du temps passé dans le four micro-ondes avec un risque de brûlure.Otherwise the temperature reached is linear according to the time spent in the microwave oven with a risk of burns.
Il est possible en fonction de la température souhaitée de choisir d’autres matériaux à changement de phase pour une zone de température entre 40°C et 70°C.It is possible depending on the desired temperature to choose other phase change materials for a temperature zone between 40°C and 70°C.
A titre d’exemple, il est possible d’utiliser l'alcool cétylique avec un point de fusion à 49° C, l’acide myristique avec un point de fusion à 59° C, l'acide palmitique avec un point de fusion à 63° C ou l'acide stéarique avec un point de fusion à 69° C.By way of example, it is possible to use cetyl alcohol with a melting point at 49° C., myristic acid with a melting point at 59° C., palmitic acid with a melting point at 63° C or stearic acid with a melting point of 69° C.
Dans l’option où le matériau à changement de phase (L) est encapsulé dans des contenants souples (CS), il est possible de répartir les contenants souples (CS) en les remplissant des différents matériaux à changement de phase avec des températures différentes et étagées.In the option where the phase change material (L) is encapsulated in flexible containers (CS), it is possible to distribute the flexible containers (CS) by filling them with the different phase change materials with different temperatures and stepped.
L’utilisateur visualisera alors la montée en température en fonction de la proportion de contenants souples qui contiennent soit un solide soit un liquide. Cette visualisation sera facilitée par le fait que chaque matériau à changement de phase sera identifié par une coloration qui lui sera propre.The user will then visualize the rise in temperature according to the proportion of flexible containers which contain either a solid or a liquid. This visualization will be facilitated by the fact that each phase change material will be identified by a coloring which will be specific to it.
Dans ce cas, l’utilisateur aura pendant la montée en température fait d’une succession de plateaux la possibilité de s’arrêter à une température de 50°C par exemple pour une viande ou de poursuivre sur d’autres valeurs jusqu’à 70°C par exemple pour une boisson chaude.In this case, the user will have during the rise in temperature made of a succession of plates the possibility of stopping at a temperature of 50°C for example for a meat or of continuing on other values up to 70 °C for example for a hot drink.
En termes d’utilisation, la mise en œuvre de l’invention dépend du contexte d’utilisation.In terms of use, the implementation of the invention depends on the context of use.
Si par exemple il s’agit d’une bouillotte existante, il est possible de remplacer l’eau (E) par le matériau à changement de phase (L).If, for example, it is an existing hot water bottle, it is possible to replace the water (E) with the phase change material (L).
Il faut alors chauffer dans un récipient le matériau à changement de phase (L) solide à température ambiante au-delà de la température de fusion pour qu’il devienne liquide.It is then necessary to heat the solid phase change material (L) in a container at room temperature above the melting temperature so that it becomes liquid.
Ensuite, il faut le verser dans le contenant (C) qui dans ce cas est la bouillotte.Then, it must be poured into the container (C) which in this case is the hot water bottle.
Quand la bouillotte après utilisation sera refroidie, alors le matériau à changement de phase (L) sera redevenu solide.When the hot water bottle after use will be cooled, then the phase change material (L) will have become solid again.
Pour l’utiliser à nouveau, il suffira de réchauffer l’ensemble constitué du contenant (C) et du matériau à changement de phase (L) redevenu solide.To use it again, it will suffice to heat the assembly consisting of the container (C) and the phase change material (L) which has become solid again.
Si le contenant (C) le permet, il est alors possible de le réchauffer dans un four micro-ondes.If the container (C) allows it, it can then be heated in a microwave oven.
Si le contenant (C) comporte une partie métallique comme cela peut être le cas d’un bouchon de bouillotte, il faut alors par exemple réchauffer l’ensemble dans un grand récipient d’eau bouillante ce qui n’est pas pratique du tout.If the container (C) has a metal part, as may be the case with a hot water bottle cap, then the assembly must, for example, be reheated in a large container of boiling water, which is not practical at all.
Il est alors plus avantageux selon l’invention que le matériau à changement de phase soit conditionné sous la forme d’une pluralité de contenants souples (CS) remplis de matériau à changement de phase (L).It is then more advantageous according to the invention for the phase change material to be packaged in the form of a plurality of flexible containers (CS) filled with phase change material (L).
La taille de ces contenants souples par exemple sous forme de boules de la taille d’une bille permet de les introduire dans le contenant (C) que le matériau à changement de phase (L) soit sous forme liquide ou solide.The size of these flexible containers, for example in the form of balls the size of a ball, makes it possible to introduce them into the container (C) whether the phase change material (L) is in liquid or solid form.
Dans un premier cas, ces contenants souples (CS) remplis de matériau à changement de phase (L) peuvent être chauffés directement dans le contenant (C) si par exemple le contenant (C) est compatible dans un four micro-ondes.In a first case, these flexible containers (CS) filled with phase change material (L) can be heated directly in the container (C) if for example the container (C) is compatible in a microwave oven.
Dans le cas contraire, les contenants souples (CS) remplis de matériau à changement de phase (L) peuvent être chauffés dans un récipient remplis d’eau bouillante puis versés dans le contenant (C).Otherwise, flexible containers (CS) filled with phase change material (L) can be heated in a container filled with boiling water and then poured into the container (C).
Après utilisation, il est également possible de les récupérer dans une passoire pour une nouvelle utilisation.After use, it is also possible to recover them in a colander for a new use.
Il est effectivement avantageux que les contenants souples (CS) soient immergés dans de l’eau (E). Cela présente l’avantage d’une meilleure conduction thermique pendant la phase accumulation d’énergie thermique ainsi que pendant la phase restitution, les contenants souples (CS) pouvant n’être que ponctuellement en contact avec les parois intérieures du contenant (C).It is indeed advantageous for flexible containers (CS) to be immersed in water (E). This has the advantage of better thermal conduction during the thermal energy accumulation phase as well as during the restitution phase, the flexible containers (CS) being able to be only occasionally in contact with the interior walls of the container (C).
L’invention peut être utilisée pour réchauffer le corps humain. Dans ce cadre une température de fusion de l’ordre de 50°C convient tout à fait. Le matériau à changement de phase (L) qu’est une solution d’acétate de sodium trihydraté sans surfusion est tout à fait adapté.The invention can be used to warm the human body. In this context, a melting temperature of the order of 50°C is quite suitable. The phase change material (L) that is a solution of sodium acetate trihydrate without supercooling is quite suitable.
L’invention peut être également utilisée pour maintenir en température des aliments comme par exemple dans une assiette chauffante. Dans ce cadre plusieurs autres matériaux à changement de phase sont disponibles.The invention can also be used to maintain food temperature, for example in a hot plate. In this context, several other phase change materials are available.
A titre d’exemple, comme déjà indiqué, il est possible d’utiliser l'alcool cétylique avec un point de fusion à 49° C, l’acide myristique avec un point de fusion à 59° C, l'acide palmitique avec un point de fusion à 63° C ou l'acide stéarique avec un point de fusion à 69° C.By way of example, as already indicated, it is possible to use cetyl alcohol with a melting point of 49° C., myristic acid with a melting point of 59° C., palmitic acid with a melting point 63°C or stearic acid with a melting point 69°C.
Chacun des matériaux à changement de phase peuvent être proposés et commercialisées séparément.Each of the phase change materials can be offered and marketed separately.
L’utilisateur peut également dans ce cas utiliser une combinaison de ces matériaux à changement (L) de phase à sa convenance.The user can also in this case use a combination of these phase change materials (L) at his convenience.
Il est également possible de lui proposer une gamme ou plusieurs gammes combinant des matériaux à changement de phase (L) différents avec des étagements de température de fusion.It is also possible to offer it a range or several ranges combining different phase change materials (L) with different melting temperature stages.
En termes d’application industrielle, le moyen de stockage de l’énergie thermique selon l’invention s’applique dans le domaine des bouillottes et chaufferettes pour réchauffer le corps humain ainsi que dans le domaine des ustensiles de cuisine pour maintenir à température un plat chaud.In terms of industrial application, the thermal energy storage means according to the invention applies in the field of hot water bottles and heaters for heating the human body as well as in the field of kitchen utensils for maintaining a dish at temperature. hot.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits dans différents domaines.The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but a person skilled in the art will know how to make any variant in accordance with his spirit for a range of products in different fields.
Claims (15)
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| FR2004913A FR3110171B1 (en) | 2020-05-17 | 2020-05-17 | Heat storage medium with encapsulated phase change material |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US6968888B2 (en) | 1997-04-07 | 2005-11-29 | Kolowich J Bruce | Thermal receptacle with phase change material |
| US20080119916A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-05-22 | Ramsey Joe Choucair | Cold Compress for Therapeutic Cooling |
| CN103340712A (en) * | 2013-07-16 | 2013-10-09 | 上海大学 | Electric hot-water bag utilizing phase change latent heat and manufacturing method thereof |
| WO2017159065A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | Heat storage system |
-
2020
- 2020-05-17 FR FR2004913A patent/FR3110171B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6968888B2 (en) | 1997-04-07 | 2005-11-29 | Kolowich J Bruce | Thermal receptacle with phase change material |
| US20080119916A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-05-22 | Ramsey Joe Choucair | Cold Compress for Therapeutic Cooling |
| CN103340712A (en) * | 2013-07-16 | 2013-10-09 | 上海大学 | Electric hot-water bag utilizing phase change latent heat and manufacturing method thereof |
| WO2017159065A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | Heat storage system |
Also Published As
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