Brevet FR2543670A1 — publié le 19841005

PERFECTIONNEMENTS AUX COMPLEXES THERMIQUES PREEMBALLES La présente invention a trait à des perfectionnements aux complexes thermiques et plus particulièrement à des complexes thermiques utilisables 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 (oq de fusion) ou à l'étroite gamme de température correspondant à cette solidification Ci-après, on se ré- fèrera, 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 classiquement pour la quasi constance de leur température (moins de 50 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). Dans l'art antérieur ont été décrits des complexes de ce type, mais à titre dillustration non limitative, on se référera dans ce qui suit à des complexes paraffiniques car se sont, parmi les complexes thermiques, ceux dont les 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 mélan- ges Qui plus est, il est connu d'incorporer dans ces complexes des char- ges 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 volu- mique et sur le coefficient de transmission calorifique Mais si des usages tels qu'en bain-m iarie sont simples, les utilisations de tels com- plexes par exemple pour des enveloppements ou autres chemisages nécessi- tent des manipulations, des précautions et du temps. Il a été également proposé par le déposant et inventeur des pré- sentes, dans sa demande de brevet français n O du des complexes préemballés que l'on emploie directement tels quels dans leur emballage De plus, ces emballages sont conçus pour assurer un con- trôle de la température en cours d'utilisation, limiter les pertes ther- miques inutiles et permettre leur réemploi. La présente demande a pour but d'améliorer ces complexes thermi- ques pré-emballés en réduisant les pertes thermiques extérieures et en permettant une meilleure adéquation aux conditions d'usage En effet, il est évident que dans l'ensemble des utilisations, les pertes vers l'ex- térieur sont coûteuses en énergie et gênantes dès lors qu'elles entraînent une solidification prématurée. Par ailleurs, le refroidissement du complexe se faisant par l'ex- térieur ou au contact de l'objet à réchauffer, le gradient de température est tel que la solidification se produit en surface alors que le coeur du complexe est encore chaud et fondu Ceci limite les transmissions et, de plus, dans certaines applications, notamment sur être vivant, le contact avec une masse rapidement durcie est désagréable. Enfin, si l'utilisation de composants conducteurs dans les comple- xes présente de nombreux avantages lors de l'emploi, elle entraîne des lenteurs de fabrication dues surtout à un long malaxage de produits pâteux et à la mise sous emballage, d'o également des prix de revient pouvant être élevés. Par la présente invention, on porte remède à ces inconvénients grâce à l'emploi, dans la partie formant enveloppe, d'éléments réfléchis- sant les infrarouges Cela permet de limiter les pertes, d'aplanir le gradient de température, et donc, de ralentir la solidification superfi- cielle et de renoncer, en tout ou partie, à la présence d'éléments conduc- teurs (tels que métaux et oxydes métalliques) dans les complexes. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention on vaendécrire des exemples de réali- sation étant bien entendu que ceux-ci ne sont pas limitatifs quant à leur mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire. On se référera aux deux figuresqui représentent schématiquement en coupe deux types de dispositifs conformes à la présente invention. A la figure 1 des prismes de complexes thermiques 1 sont insérés entre deux feuilles 2 et 3 Les feuilles étant soudées à la partie péri- phérique sur tout le pourtour de l'ensemble des prismes disposés paral- lèlement entre eux, et entre les prismes en 4 Les feuilles enveloppant les prismes peuvent être en tous matériaux thermoplastiques résistant aux températures d'emploi On a obtenu d'excellents résultats avec des feuilles de polychlorure de vinyle Les soudures entre les deux feuilles peuvent être faites par voie thermique ou par haute fréquence par exem- ple Une feuille métallique 6 est fixée, par exemple, par collage sur la feuille 2. Cette feuille 6 est, de préférence, réfléchissante du côté de la feuille 2 Lorsque l'ensemble est appliqué du côté de la feuille 3 sur un corps à réchauffer, la feuille 6 sert donc d'enveloppe et en même temps réfléchit les infrarouges émis par le complexe On reviendra, ci-après, sur ce point. Il peut être également intéressant d'effectuer ces opérations sous vide, ce qui évite bien entendu la présence-de bulles d'air au moment de la soudure, bulles qui risquent de gonfler et de déformer les feuilles lors de l'emploi. Il est souhaitable que sur la périphérie de l'ensemble, des trous soient prévus, ce qui permet à l'aide d'un cordonnet, d'attacher des ensembles tels que ceux représentés à la figure 1 i côte à côte ou bout à bout On peut bien entendu recourir à tous les moyens d'attache: pressions, agrafes, fermetures coulissantes 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 sort, il peut l'appliquer directe- ment au lieu d'utilisation par exemple sur une partie du corps dans le cas d'emploi thérapeutique Les prismes s'étant ramollis à la chaleur, ils vont avoir tendance-à s'écraser du côté en contact avec le sujet, ce qui va augmenter la surface de contact On utilise ici des prismes à sec- tion trapézoïdale, ce qui permet une pose aisée sur une surface convexe du côté de la feuille 3 On peut également utiliser des sections circu- laires, elliptiques, rectangulaires ou autres Par ailleurs, le réemploi est extrêmement aisé puisqu'il suffit, en fin d'usage, de retirer l'ensem- ble et lors de l'utilisation suivante, de la réchauffer comme il vient d'être dit ci-dessus. La soudure intermédiaire entre deux prismes 4 peut ne pas être continue de bout en bout jusqu'à la soudure périphérique, ce qui permet certaines communications entre les chambres contenant chacune des cylin- dres, ceci peut permettre notamment de faciliter l'élimination de bulles si l'on a soudé les feuilles sous vide. Il peut être intéressant comme représenté fig 2, d'ajouter une autre feuille réfléchissante 9 du côté de l'utilisation On notera, à ce sujet, que l'une et/ou l'autre des feuilles réfléchissantes 6, 9-,eu- vent être extérieures ou intérieures par rapport aux feuilles 2, 3. On peut également, du côté extérieur par rapport à l'utilisation (côté 2, 6), ajouter au moins une feuille isolante supplémentaire. L'effet de réflexion peut être obtenu par tous moyens et par exem- ple, par métallisations de feuilles telles que 2 ou 3 ou des feuilles isolantes L'avantage de la réflexion des infrarouges est multiple: elle évite des pertes vers l'extérieur; elle aplatit le gradient de température et donc retarde la solidifi- cation de surface (ce qui, s'il y a réflexion double comme à la fig 2, retarde le durcissement côté corps à réchauffer); elle réduit considérablement le rayonnement extérieur et donc concen- tre la transmission de la chaleur sur la seule coffduction, ce qui permet d'éliminer en partie et même en totalité l'usage de conduc- teurs tels que des charges métalliques ou des oxydes métalliques au sein des complexes. Il peut être également intéressant de prévoir en une zone quelcon- que de l'ensemble et du côté extérieur lors de l'utilisation, un disposij tif thermométrique, par exemple à cristaux liquides, qui permet de con- trôler la température du complexe thermique: cela peut être utile aussi bien lors du chauffage pour ne pas dépasser inutilement le palier de fu- sion, ne pas atteindre les températures dangereuses pour l'utilisation prévue ou même ne pas risquer de détériorer les matériaux Un tel contrôle de température est également souhaitable lors de l'utilisation sur le sujet pour éviter de laisser trop en place des complexes qui ont par trop re- froidi. L'homme de l'art peut imaginer également des dispositifs ou les éléments cylindriques ou prismatiques des complexes thermiques ne sont pas disposés en parallèle niais en courbe, en ligne brisée ou polygonale ou même en tablettes isolées les unes des autres par une soudure donnant un ensemble à l'aspect traditionnel de tablettes de chocolat ou produits analogues On pourrait également les utiliser pour des enveloppements en des zones o les plaques sont difficilement utilisables même en prenant des courbures importantes On peut alors recourir à des boudins liés ou non entre eux. Pour ce faire, on peut extruder les complexes thermiques dans un boyau comme cela est bien connu dans l'industrie alimentaire Le boudin ainsi obtenu peut être continu ou séparé par des étranglements ou même débité en sections fermées aux deux extrémités par une ligature, ou une soudure ou analogue. Ceci permet l'usage sur des surfaces très accidentées ou d'accès relativement difficile pour des plaques telles que celles représentées aux figures 1 et 2 On a mentionné ci-dessus des ensembles clos par deux feuilles thermoplastiques avec un isolant éventuel Il est 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 métalliques pour former la feuille ou plusieurs On associe ainsi la souplesse et la facilité de soudure des matières thermoplastiques à la résistance mécanique et aux propriétés thermiques du métal. On notera que la feuille métallique 6 collée du côté plan à la feuille 2, permet l'application de la face opposée 3 sur une surface non plane Dans le cas par exemple de l'application sur un cylindre le petit côté 7 des trapèzes 8 permet une courbure de l'ensemble pour venir épouser la forme à recouvrir, la face externe présentant la feuille métallique 6 qui suit en coupe de façon sensiblement parallèle celle de la surface re- cevant l'application On conçoit donc que selon les utilisations, on peut vouloir recourir à telle ou telle section permettant d'un côté une trans- mission thermique optimale et de l'autre une transmission minimale. On peut également armer les feuilles par des fils ou des tissus enrobés dans une masse plastique ou collés entre deux feuilles thermo- plastiques. L'homme de l'art pourra imaginer des variantes compte tenu des con- ditions d'emploi sans sortir du cadre de la présente invention: il pourra diviser les complexes thermiques en volumes élémentaires et les emballer dans une ou plusieurs feuilles résistant à la température d'emploi en les disposant de préférence de sorte à présenter du côté de la transmission thermique la plus large surface et, de l'autre côté, dans la mesure du possible, la meilleure isolation. REVENDICATIONS 1. Complexes thermiques caractérisés par le fait qu'ils sont cons- titués par au moins un volume élémentaire et emballés dans au moins une feuille résistant à la température d'utilisation desdits complexes et réfléchissant du côté du complexe les rayons infrarouges. 2. Complexes thermiques selon la revendication 1, caractérisés parle fait qu'au moins l'une des feuilles est thermoplastique et fixée à une autre. 3. Complexes thermiques selon l'une des revendications l à 2, caractérisés par le fait qu'au moins l'une des feuilles est composite. 4. Complexes thermiques selon l'une des revendications l à 3, caractérisés par le fait que les volumes élémentaires sont des boudins. 5. Complexes thermiques selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisés par le fait que les volumes élémentaires sont des tablettes, 6 Complexes thermiques selon l'une des revendications l à 5, caractérisés par le fait que l'une des feuilles au moins est armée. 7. Complexes thermiques selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisés par le fait que l'une des deux feuilles au moins est associée à une feuille métallique réfléchissante. 8 Complexes thermiques selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisés par le fait qu'au moins l'une des feuilles est métallisée et réfléchissante. 9. Complexes selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisés par le fait qu'ils sontemballés sous vide. 10 Complexes selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisés par le 'ait qu'ils présentent un dispositif thermométrique de contrôle.