WO1986000219A1

WO1986000219A1 - Perfectionnement aux complexes thermiques

Info

Publication number: WO1986000219A1
Application number: PCT/FR1984/000152
Authority: WO
Inventors: Paul Blanie
Original assignee: Paul Blanie
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-01-16
Also published as: FR2543669B1; EP0183690A1; FR2543670B1; FR2543670A1; FR2543669A1

Abstract

Complexes thermiques constitués par un volume élémentaire (8), emballés dans deux feuilles (12), (13) qui résistent à la température d'emploi desdits complexes. L'emballage peut comprendre une ou plusieurs feuilles (16), (19) d'un matériau réfléchissant le rayonnement infra-rouge, tel que l'aluminium.

Description

Perfectionnements aux complexes thermiques

La présente invention a trait à des perfectionnements aux complexes thermique s, et plus particulièrement à de s complexes thermiques uti¬ lisable s avec leur emballage.

Dans ce qui suit, on appelle complexes thermiques des produits, et en particulier des mélanges, présentant un palier de solidification ou une variation de température faible pendant toute la durée de solidification, ce qui permet notamment leur utilisation comme transmetteurs de chaleur, à leur température de solidification (ou de fusion), ou à l' étroite gamme de températures correspondant à cette solidification.

Dans ce qui suit, on se référera, pour simplifier, au terme palier de solidification, qui correspond à la constance de température pendant la fusion ou la solidification d' un corps pur, et l' on étendra ce terme pour désigner également le palier légèrement en pente que présentent certains mélanges que l'on choisit clas siquement pour la quasi cons ¬ tance de leur température (moins de 5 ° C, par exemple) pendant leur fusion ou leur solidification.

Ces complexes thermiques peuvent être utilisés soit pour emmagasiner une chaleur qu'ils transmettent ensuite (enveloppements, par exemple), soit pour assurer un maintien de température pendant la transmission de chaleur d' une source extérieure (bain-marie, par exemple). A titre d'illustration non limitative, on se réf rera, dans ce qui suit, à des complexes paraff inique s, car ce sont, parmi les complexes ther¬ miques, ceux dont le s emplois sont les plus anciens et les plus variés. On sait notamment que la température de fusion des paraffines est en relation directe avec leur masse moléculaire, ce qui offre une gamme de paliers de solidifications très étendue, rendue encore plus variée grâce aux mélanges. Qui plus est, il est connu d'incorporer dans ces complexe s des charge s diverses, et en particulier des métaux, leurs oxydes ou leurs sels, ce qui permet à l'homme de l'art de jouer sur la réserve thermique volumique et sur le coefficient de transmis sion calorifique. Mais, si des usages tels qu'un bain-marie sont simple s, le s utilisations de tels complexes, par exemple pour des enveloppe ¬ ments ou autre s chemisages, néce s sitent des manipulations, des pré¬ cautions et du temps.

La présente invention a donc pour objet des complexes pré-emballés que l'on emploie directement tels quels dans leur emballage. De plus, ce s emballages sont conçus pour as surer un contrôle de la tempéra¬ ture en cours d' utilisation, limiter les pertes thermique s inutile s, et permettre leur réemploi.

Selon un premier aspect de cette invention, celle -ci vise des com¬ plexe s thermiques caractérisés en ce qu'ils sont constitués par au moins un volume élémentaire et emballés dans au moins une feuille résistant à la température d' emploi desdits complexes.

Selon un second aspect de cette invention, celle -ci vise des complexe s thermique s caractérisés en ce qu'ils sont constitués par au moins un volume élémentaire et emballés dans au moins une feuille résistant à la température d' emploi de sdits complexes et réfléchissant le s rayons infrarouges d'un côté et/ou de l'autre côté du complexe. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention re ssortiront de la description faite ci-après en référence aux des sins annexés, qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout carac ¬ tère limitatif. Les Figure s des des sins illustrent les complexe s se - Ion l'invention, vus en coupe.

Dans le mode de réalisation illustré par la Figure 1 , des cylindre s de complexes thermique s 1 sont insérés entre deux feuille s 2 et 3, le s feuille s étant soudées à la partie périphérique sur tout le pourtour de l'ensemble de s cylindre s disposés parallèlement entre eux, et entre les cylindres, en 4. Les feuilles enveloppant les cylindres peuvent être en tous matériaux thermoplastique s résistant aux tempé ¬ rature s d' emploi. On a obtenu d'excellents résultats avec de s feuille s de polychlorure de vinyle. Les soudures entre les deux feuilles peuvent être faites par voie thermique ou par haute fréquence, par exemple.

Il peut être également intéressant d'effectuer ce s opérations sous vide, ce qui évite, bien entendu, la présence de bulle s d'air au moment de la soudure, bulles qui risquent de gonfler e.t de déformer les feuille s lors de l'emploi.

Il e st souhaitable que, sur la périphérie de l'ensemble, de s trous 5 soient prévus, ce qui permet, à l'aide d'un cordonnet, d'attacher des ensemble s, tels que ceux représentés à la Figure 1 , côte a. côte ou bout a bout. On peut, bien entendu, recourir à tous le s moyens d'at¬ tache : pressions, agrafes, fermetures coulis santes et autres.

L' utilisateur prend une plaque, telle que celle représentée à la Figure 1 ; il peut la tremper directement dans l'eau chaude pour atteindre la température voulue, et, lorsqu'il la s ort, il peut l'appliquer directe ¬ ment au lieu d' utilisation, par exemple sur une partie du corps, dans le cas d'emploi thérapeutique. Les cylindres s' étant ramollis à la

OMPI chaleur, ils vont avoir tendance à s'écraser du côté en contact avec le sujet, ce qui va augmenter la surface de contact, comme repré¬ senté schématiquement à la Figure 2.

Le réemploi est extrêmement aisé, puisqu'il suffit, en fin d'usage, de retirer l'ensemble, et, lors de l'utilisation suivante, de le ré¬ chauffer comme il vient d'être dit ci-dessus.

La soudure intermédiaire entre deux cylindres, indiqués en 4 sur les Figures 1 et 2, peut ne pas être continue de bout en bout jusqu'à la soudure périphérique, ce qui permet certaines communications entre les chambres contenant chacun des cylindres ; ceci peut permettre, notamment, de faciliter l'élimination de bulles, si l'on a soudé les feuilles sous vide.

Dans la variante de l'invention illustrée par la Figure 3, au lieu de partir de cylindres, on utilise des prismes, de section générale trian¬ gulaire, hémisphérique, se mi -elliptique ou trapézoïdale, ce qui cor¬ respond de façon plus précise à l'usage désiré, en améliorant notam- ment le contact entre le sujet et l'ensemble thermique. Il peut être également intéressant, comme représenté à la Figure 3, d'ajouter une ou plusieurs couches 6 en matière isolante ; cela peut éviter notam¬ ment les déperditions calorifiques, ou tout au moins les limiter.

Dans la variante illustrée par la Figure 4, des prismes de complexes thermiques 10 sont insérés entre deux feuilles 12 et 13, les feuilles étant soudées à la partie périphérique sur tout le pourtour de l'en¬ semble des prismes disposés parallèlement entre eux, et entre les prismes, en 14. Comme dans l'ensemble précédent, les feuilles enve- loppant les prismes peuvent être en tous matériaux thermoplastiques résistant aux températures d'emploi. On a obtenu d'excellents résul¬ tats avec des feuilles de polychlorure de vinyle. Une feuille métallique 16 est fixée, par exemple, par collage sur la feuille 12. Selon l'in-

OMPI vention, cette feuille 16 est, de préférence, réfléchis sante, par exemple du côté de la feuille 12. Ainsi, lorsque l'ensemble e st ap¬ pliqué du côté de la feuille 13 sur le corps à réchauffer, cette feuille réfléchissante 16 sert alors d'enveloppe, et, simultanément, elle ré ¬ fléchit les infrarouges qui sont émis par le complexe. Bien entendu, la feuille 16 peut être rendue réfléchissante du côté opposé à la feuille 12, ou même sur les deux côtés de cette feuille.

Dans cet exemple de réalisation, on prévoit également de s trous 15, permettant d'attacher des ensemble s tels que ceux représentés à la Figure 4, soit côte à côte, soit bout à bout. La mise en oeuvre de cette variante de l'invention s 'effectue de la façon décrite ci-de s sus, en référence aux Figures 1 à 3.

II peut être intéres sant, comme représenté sur la Figure 5, de pré¬ voir une feuille réfléchissante supplémentaire 19, placée du côté de l' utilisation. On notera, à cet égard, que l'une et/ou l'autre de ces feuille s réfléchis sante s 16 ou 19 peuvent être placée s à l'extérieur ou à l'intérieur par rapport aux feuilles 12 et 1.3. On peut également pré- voir au moins une feuille isolante supplémentaire, qui est placée du côté extérieur par rapport a l' utilisation (côté 12, 16).

L'effet de réflexion peut être obtenu par tout moyen approprié, et notamment par une métallisation de s feuille s telle s que 12 et 13 ou de s feuille s isolante s. L'avantage d' une telle réflexion du rayonnement infrarouge e st multiple :

on évite les pertes calorifiques ver s l'extérieur ;

on aplatit le gradient de températures, ce qui entraîne un retard dans la solidification de la surface du complexe, et qui, dans le cas d'une réflexion double (Figure 5), retarde le durcissement ou la cristallisation du complexe thermique, du côté du corps à réchauffer,

le système se comportant alors comme un miroir qui réfléchi t le s calories ;

on réduit considérablement le rayonnement calorifique extérieur, ce qui permet de concentrer la transmission de la chaleur sur la seule conduction, permettant ainsi d' éliminer en partie, et même en totalité, l'usage de conducteurs tels que, par exemple, des charges métalliques ou des oxydes métalliques au sein des com¬ plexes.

On peut également prévoir, selon la présente invention, un dispositif thermométrique, par exemple à cristaux liquides, placé en une zone quelconque de l' ensemble et du côté extérieur, lors de l'utilisation, permettant de contrôler la température du complexe thermique. Cette caractéristique peut être également utile lors du chauffage du complexe thermique, pour éviter de dépasser le palier de fusion et d'atteindre des température s dangereuses pour l'utilisation prévue, ou même pour ne pas risquer d'endommager les matériaux constituant le complexe. Un tel contrôle de température est également souhaitable lors de l'uti- lisation sur le sujet, pour éviter de maintenir trop longtemps en place des complexes ayant trop refroidi.

Bien entendu, on peut envisager des dispositifs dans lesquels les élé¬ ments cylindriques ou. prismatiques de s complexes thermique s ne sont pas disposés en parallèle, mais selon une courbe, une ligne brisée ou polygonale, ou même selon des tablettes isolée s les une s de s autres à l'aide d'un cordon de soudure conférant à l' ensemble un aspect du type "tablette de chocolat" ou produit similaire. Les complexes ther ¬ miques selon la présente inve ntion peuvent être également utilisés pour des enveloppements en des zones où les plaques sont difficilement utilisables, même en leur conférant de s courbure s importantes. On peut alors recourir à de s boudins pouvant être ou non liés entre eux.

A cet effet, les complexes thermiques peuvent être extrudés dans un boyau, selon une technique bien connue dans l'industrie alimentaire. Le boudin ainsi obtenu peut être continu ou séparé à l'aide d'étrangle¬ ments, ou il peut être débité en sections fermées aux deux extrémités, par exemple par une ligature ou par une soudure. On peut ainsi uti¬ liser les complexes sur des surfaces très accidentées ou d'accès re¬ lativement difficile, pour des plaques telles que celles représentées sur les dessins.

On a mentionné ci-dessus des ensembles clos par deux feuilles thermo¬ plastiques avec un isolant éventuel. Il est bien évident que ces feuilles peuvent être complexes et comporter plusieurs couches. Par exemple, on peut coller l'une sur l'autre plusieurs couches plastiques ou métal¬ liques pour former la feuille. On associe ainsi la souplesse etl'apti- tude à la soudure des matières thermoplastiques à la résistance mé¬ canique et aux propriétés thermiques du métal.

On notera que la feuille 6 (Figure 3) ou 16 (Figures 4 et 5), qui est collée du côté plan à la feuille 2 ou 12, respectivement, permet l'ap- plication de la face opposée 3 ou 13, respectivement, sur une surface non plane. Dans le cas, par exemple, de l'application sur un cylindre, le petit côté des trapèzes 8 permet d'obtenir une courbure de l'en¬ semble épousant la forme à recouvrir, la face externe présentant la feuille 6 ou 16 qui, en coupe, suit de façon sensiblement parallèle le contour de la surface recevant l'application du complexe. On comprend que, selon les utilisations, on peut recourir à telle ou telle configura¬ tion de section, permettant, d'un côté, une transmission thermique op¬ timale, et, de l'autre côté, une transmission thermique minimale.

On peut également armer les feuilles à l'aide de fils ou de tissus en¬ robés dans une masse plastique ou collés entre deux feuilles thermo¬ plastiques. 8

Parmi les applications de la présente invention, on peut citer par exemple la transmission de calories ou de frigories au corps humain, par contact, notamment pour des traitements de thermothérapie ou de cr othérapie, les complexes selon l'invention constituant des élé - me ts thermo-diffusi s.

Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation ou d'application mentionnés ci- dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. En particulier, on peut diviser les complexes thermiques en volumes élémentaires et le s emballer dans une ou plusieurs feuille s résistant à la tempéra¬ ture d'emploi, en les disposant de préférence de manière à présenter la plus large surface du côté de la transmission thermique, et. de l'autre côté, la meilleure isolation, dans la mesure du possible.

On peut également envisager une variante particulièrement simple et économique à réaliser, qui, comme on peut le voir sur la Figure 6, se présente sous la forme d' une poche 20, délimitant un volume élé¬ mentaire contenant le complexe thermique, cette poche étant constituée à partir d'une feuille qui résiste à la température d'emploi du com¬ plexe, cette feuille étant réalisée selon un complexe- comprenant une feuille extérieure 22 et une feuille intérieure 24 qui réfléchit le rayon¬ nement infrarouge, la face réfléchissante 24a étant orientée, de pré¬ férence, vers le complexe. Grâce à cette variante, la cristallisation du complexe est retardée du côté du corps à réchauffer et à la s urface du contact avec ce corps, ce qui as sure une plus longue durée de la plasticité de l'ensemble au contact du corps de l'utilisateur du com¬ plexe.

Claims

Revendications de brevet

1. Complexes thermiques caractérisés en ce qu'ils sont constitués par au moins un volume élémentaire et emballés dans au moins une feuille qui résiste à la température d' emploi desdits complexes.

2. Complexes thermiques selon la revendication 1, caractérisés en ce que ladite feuille résistant à la température d' emploi desdits complexes réfléchit le rayonnement infrarouge sur l'un de ses côtés au moins.

3. Complexes thermiques selon la revendication 2, caractérisés en ce que ladite feuille réfléchit le rayonnement infrarouge du côté du complexe.

4. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que l'une au moins des feuilles est thermo¬ plastique et fixée sur une autre feuille.

5. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisés en ce que l'une des feuilles au moins est composite.

6. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que les volumes élémentaires constituent des boudins.

7. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que les volumes élémentaires constituent des tablettes.

8. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que l'une des feuilles au moins est armée. .0

9. Complexes thermique s selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que l'une au moins de s feuilles déborde sur le pourtour de l'emballage, et elle est munie de dispositifs permettant sa fixation à d'autres éléments analogues.

10. Complexes thermique s selon l'une quelconque de s revendications 1 à 9, caractérisés en ce qu'ils sont emballés sous vide.

11. Complexes thermique s selon l'une quelconque des revendications l 10, caractérisés en ce qu'ils comportent un ou plusieurs disposi¬ tifs thermométrique s de contrôle.

12. Complexes thermiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisés en ce que l'une des feuilles est associée à une feuille métallique réfléchissante.

13. Complexes thermiques selon l'une quelconque de s revendications précédentes, caractérisés en ce que le volume élémentaire est em¬ ballé dans une poche qui est réalisée à partir d'une feuille constituée d'un complexe comprenant une feuille extérieure et une feuille inté¬ rieure qui réfléchit le rayonnement infrarouge, de préférence vers le complexe.