Brevet FR2602959A1 — publié le 19880226

La présente invention concerne un dispositif de chauffage logé dans un article vestimentaire ou une chaussure, notamment une chaussure de ski. On connaît déjà des dispositifs de chauffage qui 5 sont incorporés dans des articles vestimentaire tel que des gants ou dans d'autres vêtements ou encore dans des chaussures, notamment des chaussures de ski. Ces dispositifs comportent généralement une résistance électrique de chauffage reliée à une batterie ou une pile, par l'intermédiaire 10 d'un interrupteur pouvant être fermé manuellement ou automatiquement sous la commande d'un système de régulation de température comportant un capteur de température. Un tel dispositif de chauffage à résistance électrique présente l'inconvénrlient que les piles utilisées pour l'alimentatiorn 15 électrique de la résistance de chauffage s'usent très rapidement, du fait que la résistance doit être très souvent mise en service pour pouvoir maintenir une température de confort désirée. La présente invention vise à remédier à ces inconvé20 nients en procurant un dispositif de chauffage de conception particulièrement simple, et assurant le maintien d'une température de confort pendant une longue période de temps au prix d'une faible consommation d'énergie électrique. A cet effet ce dispositif de chauffage logé dans un 25 article vestimentaire ou une chaussure, notammernt une chaussure de ski, comprenant une résistance électrique de chauffage reliée, par l'intermédiaire d'un interrupteur, à une source de courant électrique, cette résistance de chauffage étarnt placée au voisinage d'une zone du corps à chauffer, 30 est caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe étanche ern contact avec la zone du corps à chauffer, cette enveloppe contenant un sel à changement de phase solide-liquide et ayant une chaleur latente de fusion à une température voisine de la température normale de la zone du corps, de 30 à 35 40 C, et en ce que la résistance de chauffage est ern relatior, d'échange thermique avec le sel contenu dans l'enveloppe étanche de manière que l'alimentation électrique de la résistance de chauffage pendant une courte période de temps provoque le passage du sel contenu dans l'enveloppe étanche à l'état liquide, après quoi ce sel, en revenant de luimême à l'état solide, dégage progressivement de la chaleur pendant une longue période de temps, en maintenant une tem5 pérature de confort sensiblement constante. On décrira ci-après,à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente inver,tion,en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en coupe verticale et lorngi10 tudinale schématique d'une chaussure de ski équipée d'un dispositif de chauffage suivant l'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement du dispositif de chauffage suivant l'invention,. La figure 3 est une vue en coupe verticale et trans15 versale d'une variante d'exécution du dispositif de chauffage suivant l'invention. La figure 1 représente une chaussure de ski 1 à l'intérieur de laquelle est logé un dispositif de chauffage suivant l'invention. Ce dispositif de chauffage comporte une 20 enveloppe étanche 2 qui est placée sur la semelle interne de la chaussure, à l'intérieur du chausson normalement employé. Cette enveloppe étanche 2 peut être constituée de deux élémenrts à savoir une plaque de base rigide 3, et une paroi 4 en matière souple appliquée contre la zone à chauffer et à 25 bonne conductibilité thermique. L'enveloppe étanche 2 contient une certaine quantité d'un sel 5 à changement de phase solide-liquide et à chaleur latente de fusion et ce sel est choisi de marière que son changement de phase s'effectue à une température voisine de la température normale 30 de la zone du pied à chauffer, c'està-dire de 30 à 400C. Par ailleurs l'enveloppe étanche 2 contient une résistance électrique de chauffage 6 qui est reliée, par des conducteurs électrique, à une source de courant 7, telle qu'une pile ou une batterie, par l'intermédiaire d'un inter35 rupteur 8. A titre d'exemple le dispositif de chauffage suivant l'invention peut utiliser, en tanrt que sel à changement de phase et à chaleur latente de fusion, du phosphate disodi- que (Na2HPO4. 12H20), qui a une température de fusion de 35,5 C. L'enveloppe étanche 2 peut contenir par exemple 25 grammes de ce sel. La résistance 6 peut avoir urne valeur de 2,6 ohms, la surface chauffée étant de 3000 mm2 tandis que la surface chauffante du conducteur électrique est de llOOmm2. L'alimentation électrique peut se faire à partir de deux accumulateurs du type Ni-Cd d'une tension de 2,4V et d'une capacité de 1,2 AH. La plaque de base 3 de l'enveloppe étanche 2 est réalisée ern une feuille de chlorure de poly10 vynile-polyéthylène de 500 micromètres d'épaisseur ayant une conductibilité thermique moyenne et une bonne tenue mécanique. La paroi supérieure 4 est réalisée par un film de polyamide-polyéthylène de 50 micromètres d'épaisseur ayant une très bonne conductibilité thermique. Pour utiliser le dispositif de chauffage lorsque le besoin s'en fait sentir, le skieur ferme l'interrupteur 8 ce qui a pour effet de provoquer l'alimentation électrique de la résistance de chauffage 6 logée à l'intérieur de l'enveloppe étanche 2. La chaleur dégagée par la résistance 6 20 provoque une monrtée progressive de la température à l'intérieur de l'enveloppe étanche 2, température dont la variation est indiquée par la courbe en trait plein, comme il est représenté sur le diagramme de la figure 2, et ce à partir de la température ambiante qui est supposée être de 200C. La 25 résistance électrique 6 fournit par effet Joule la quantité de chaleur nécessaire pour faire passer le sel 5 de la phase solide à la phase liquide. Dans le cas particulier considéré à titre d'exemple, dans lequel l'enveloppe étanche contient 25 grammes de phosphate disodique, on constate qu'au bout de 30 30mn le sel est entièrement passé en phase liquide et à ce moment on coupe le chauffage en ouvrant l'interrupteur 8. La période de chauffage c'est-à-dire d'alimentation de la réaistance électrique 6 est indiquée par la zone A sur le diagramme de la figure 2. A la fin de cette période la tem35 pérature atteinte est voisine de 400C. Après la coupure du chauffage, le sel 5 repasse progressivement à l'état solide en libérant as chaleur pendant environ 1 heure. On voit, d'après le diagramme de la figure 2, que la température s'abaisse très lentement pendant toute cette période d'une heure, en restant voisine de la température de confort de 350. A titre comparatif on a représenté en tirets, sur 5 la figure 2, la courbe de variation de la température ern fonction du temps lorsqu'on utilise la seule résistance de chauffage 6 (chauffage direct). Au bout de 30mn de chauffage la température atteinte est de 800, l'inertie de la résistance donne encore de la chaleur pendant environ 20mn et la 10 température retombe à 300 au bout de cette période. L'effet du chauffage est donc plus violent et plus bref que dans le cas o on utilise le sel 5 à chaleur latente de fusion. Unr autre avantage procuré par le dispositif de chauffage suivant l'invention est que, si la température à 15 laquelle s'effectue le changement de phase est exactement égale à la température normale du pied, il se produit automatiquement une régulation de cette dernière température. En effet si le pied est trop chaud, le sel absorbe les calories excédentaires en passant à l'état liquide tandis qu'au 20 contraire si le pied se refroidit, le sel revient à l'état solide en dégageant des calories. Pour éviter que le sel 5 en phase liquide nrie roule sous les orteils, on peut limiter ses déplacements en l'incluant dans une mousse logée à l'intérieur de l'enceinte 25 étanche 2 et jouant le rôle d'une éponge. Bien que dans la description qui précède il ait été indiqué que le dispositif de chauffage 2-6 était placé sous les orteils du pied, il est évident que l'orn peut le mettre n'importe o dans la chaussure et que l'on peut le réaliser 30 notamment sous la forme d'une semelle entibre placée dans un chausson qui assurera la prise d'empreinte de l'appui plantaire du skieur lors de la solidification du mélange dans l'enceinte 2. Dans la variante d'exécution de l'invention repré35 sentée sur la figure 3 l'enveloppe étanche 2 est la partie constitutive supérieure 9 d'une semelle interne 10 destinée à venir au contact du pied, tandis que la partie constitu- tive inférieure 11 de cette semelle interne, sur laquelle est fixée l'enveloppe étanche supérieure 5, est réalisée en un matériau isolant thermiquemenrit. Le dispositif de chauffage peut être naturellement incorporé dans n'importe quel article vestimentaire, notamment dans un gant, un casque ou tout autre vêtement. Il peut être pourvu d'un dispositif d'affichage de la température et également d'un capteur de température permettant d'alimenter automatiquement la résistance de 10 chauffage électrique dès que la température de la zone du corps devant être réchauffée s'abaisse en dessous d'un seuil prédéterminé. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de chauffage logé dans unr article vestimentaire ou une chaussure, notamment une chaussure de ski, comprenant une résistance électrique de chauffage re5 liée, par l'intermédiaire d'un interrupteur, à une source de courant électrique, cette résistance de chauffage étant placée au voisinage d'une zone du corps à chauffer, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe étanche (2) en contact avec la zone du corps à chauffer, cette enveloppe 10 contenant un sel (5) à changement de phase solide-liquide et ayant une chaleur latente de fusion à une température voisine de la température normale de la zone du corps, de 30 à 400 C, et en ce que la résistance de chauffage (6) est en relation d'échange thermique avec le sel contenu dans 1'en15 veloppe étanche (2) de manière que l'alimentation électrique de la résistance de chauffage (6) pendant une courte période de temps provoque le passage du sel (5) contenu dans l'enveloppe étanche (2) à l'état liquide, après quoi ce sel, ern revenant de lui-même à l'état solide, dégage pro20 gressivement de la chaleur pendant une longue période de temps, en maintenant une température de confort sensiblement constar nte. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'enveloppe étanche (2) est constituée de 25 deux éléments à savoir une plaque de base rigide (3), et une paroi(4) en matière souple appliquée contre la zone à chauffer et à bonne conductibilité thermique. 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le sel à 30 changement de phase et à chaleur latente de fusion, est constitué par du phosphate disodique (Na2HP04. 12H20), qui a une température de fusion de 35,50C. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le sel (5) à 35 changement de phase et à chaleur latente de fusion est inclus dans une mousse logée à l'intérieur de l'enceinte étanche 2 et Jouant le rôle d'une éponge. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des rever,dicatiors précédentes caractérisé en ce que l'enveloppe étanche (2) est la partie constitutive supérieure (9) d'une semelle interne (10) destinée à venir au contact du pied, 5 tandis que la partie constitutive inférieure (11) de cette semelle interne, sur laquelle est fixée l'enveloppe étanche supérieure (5) , est réalisée er, un matériau isolant thermiquement.