Brevet FR2708196A1 — publié le 19950203

CEINTURE AUTONOME DE CHAUFFAGE La présente invention concerne une ceinture autonome de chauffage du corps humain. Conformément aux documents US-A-3 457 908 et BE-A-753 232, il a été proposé différentes solutions autonomes et portatives, permettant de chauffer le dos de l'utilisateur, à différentes fins, notamment pour soulager des douleurs ou éviter toute contracture des muscles dorsaux, par exemple par le froid. Plus spécifiquement, conformément aux documents EP-A-0 014 300 (cf figure 3) et US-A-3 547 100 (cf figure 9), on a décrit et proposé une ceinture autonome de chauffage du corps humain, comprenant un organe de chauffage, indépendant et rapporté sur la ceinture, disposé et maintenu à l'arrière de cette dernière, par exemple dans une poche, de manière à chauffer le dos au niveau des vertèbres lombaires. L'organe de chauffage comprend un générateur assemblé avec la source d'énergie thermique, et a une forme généralement plate et arrondie dans ses coins. Cet organe comprend, un réservoir rempli d'essence ou tout autre combustible liquide volatile, imprégnant un remplissage poreux disposé dans ledit réservoir, ainsi qu'un brûleur catalytique des vapeurs d'essence, générant la chaleur nécessaire au corps humain, avec un couvercle coiffant le réservoir au-dessus du brûleur, en ménageant des passages, et pour l'air comburant et pour les fumées de combustion. Dans ce cas, il s'agit d'un brûleur catalytique à air secondaire, au sens où les vapeurs d'essence ne sont pas mélangées avec l'air comburant, préalablement à leur combustion. La présente invention a pour objet une ceinture autonome de chauffage du corps humain, comportant un brûleur catalytique à gaz à induction d'air, à titre de générateur thermique, et une réserve de gaz combustible, à titre de source d'énergie thermique. Et l'invention a pour objet différentes modalités techniques ou pratiques, permettant une grande facilité d'utilisation de la ceinture, tout en assurant un niveau de sécurité important à l'utilisateur. Selon une disposition essentielle de la présente invention, la ceinture comprend, outre l'organe de chauffage, disposé normalement à l'arrière de la ceinture, un ensemble fonctionnel, disposé normalement à l'avant de la ceinture, rassemblant un moyen de stockage du gaz combustible sous forme liquide et sous pression, et un moyen de contrôle du brûleur catalytique. Et différents conduits d'énergie, dont une conduite d'alimentation en gaz combustible, sont supportés de manière protégée par l'un des côtés de la ceinture, entre l'ensemble fonctionnel et l'organe de chauffage. La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 représente une vue en perspective, à l'état assemblé par la boucle de fermeture, d'une ceinture autonome de chauffage selon l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe horizontale selon la ligne II.II de la figure 1, de la partie arrière de la ceinture selon figure 1 - la figure 3 représente une vue en coupe verticale, selon la ligne III.III de la figure 1, de la ceinture selon figure 1 - la figure 4 représente, de manière schématique, et en coupe verticale, l'organe de chauffage appartenant à la ceinture selon figure 1 - la figure 5 représente une vue en coupe verticale selon la ligne V.V de la figure 1, de la ceinture représentée sur cette dernière. De manière générale, la ceinture représentée selon figure 1 a l'aspect d'une bande ou d'un lien souple entourant le tronc du corps humain, en étant serrée contre ce dernier. Cette ceinture est constituée, de manière générale, par un matériau souple et flexible, tel qu'un tissu ou autre matériau textile. Selon la figure 1, en position d'utilisation de la ceinture, on peut distinguer pour les besoins de la description ci-après, une partie avant, située contre le ventre de l'utilisateur, une partie arrière située contre le dos de l'utilisateur, au niveau de ses vertèbres lombaires, deux côtés reliant, à gauche et à droite de la figure 1, la partie avant et la partie arrière, ainsi qu'une direction verticale décrite par la ceinture, une direction horizontale perpendiculaire à cette dernière, et un côté supérieur et un côté inférieur. De manière générale, la ceinture selon l'invention comprend - un organe 2 de chauffage incorporant un brûleur catalytique à induction d'air, ou générateur thermique, disposé normalement à l'arrière de la ceinture 1, pour chauffer les vertèbres lombaires de l'utilisateur - un ensemble fonctionnel 5, disposé normalement à l'avant de la ceinture, rassemblant un moyen 4 de stockage du gaz combustible sous forme liquide et sous pression, et un moyen 6 de contrôle du brûleur catalytique 3 - deux liens souples décrits ci-après, reliant l'organe de chauffage 2 et l'ensemble fonctionnel 5, selon les deux côtés de la ceinture respectivement - différents conduits 7, 8, 9 d'énergie, décrits ci-après, dont une conduite 7 d'alimentation en gaz combustible, supportés par l'un des côtés de la ceinture, en l'occurrence le côté gauche selon la figure 1, entre l'ensemble fonctionnel 5 et l'organe de chauffage 2 - une boucle 10 de fermeture, avec des moyens de réglage de la longueur de la ceinture ou des sangles d'attache correspondantes, disposée sur l'autre côté de la ceinture, c'est-à-dire celui opposé au côté supportant de manière protégée les différents conduits d'énergie 7, 8 et 9 Comme mieux montré par la figure 5, l'ensemble fonctionnel 5 rassemble - un récipient de gaz combustible à usage unique, tel qu'une cartouche à valve 31, contenant un gaz combustible sous pression et sous forme liquide, par exemple du butane, avec des moyens non représentés permettant d'éviter l'extraction de phase liquide, quelle que soit la position de la cartouche, par exemple horizontale comme montré à la figure 5 ; une telle cartouche à valve est par exemple décrite selon le document EP-A-0 439 980 de la Demanderesse, et constitue une réserve de gaz ou source d'énergie thermique, pour l'organe de chauffage 2 - un dispositif 32 connu en lui-même, permettant de solidariser ou fixer la cartouche 31, en établissant une liaison étanche entre l'intérieur de la cartouche, par exemple en maintenant sa valve ouverte, et les différents organes décrits ci-après ; ce dispositif permet donc de remplacer une cartouche vide par une cartouche pleine - un détendeur 33 communiquant avec le dispositif 32 précité, permettant de détendre le gaz sous haute pression de la cartouche, pour délivrer par la conduite d'alimentation 7 du gaz combustible sous basse pression - un bouton de commande 23 permettant de régler la pression de détente, et en conséquence, le débit détendu introduit dans la conduite d'alimentation 7 ; ce bouton assure également la fonction marche/arrêt de la ceinture de chauffage - un mécanisme piézo-électrique 34, permettant de délivrer une tension électrique instantanée très importante, actionné, au bout de la course rotative du bouton de commande 23 par une came 35 ; ce mécanisme piézo-électrique est relié au brûleur catalytique 3 décrit ci-après par un ou deux fils électriques 8 - un indicateur 24 du fonctionnement du brûleur catalytique, consistant en un cadran de galvanomètre, lequel est alimenté par un couple thermo-électrique relié audit indicateur par deux fils électriques 9, tirés à partir du brûleur 3 - une platine 22 de contrôle, rassemblant le bouton de commande 23 et l'indicateur 24 de fonctionnement du brûleur 3. L'organe 2 de chauffage, plus particulièrement représenté à la figure 4 comprend une plaque 27 antérieure, métallique et rectangulaire, de diffusion thermique. Cette plaque est solidaire et en contact thermique avec un boîtier 28 parallélipipédique, de plus petite longueur mais de même hauteur, constituant ou contenant le brûleur catalytique 3. Ce brûleur 3 comprend de manière connue en elle-même, à l'intérieur du boîtier 28 - un organe d'admixtion d'air comburant avec du gaz combustible détendu, pour produire le mélange à brûler cet organe consiste en un venturi - une céramique 37 réfractaire alvéolaire, du type nid d'abeille, supportant le catalyseur de combustion, dont la face amont est alimentée par le mélange à brûler, et dont la face aval évacue les fumées de combustion - un collecteur 38 des fumées de combustion, émergeant de la face aval de la céramique réfractaire 37 - une bougie d'allumage 39 en relation électrique avec le mécanisme piézo-électrique 34, par le ou les fils conducteurs 8 - un couple thermo-électrique 40, en relation avec le brûleur, relié à l'indicateur 24 par les fils électriques 9. Par référence aux figures 2 et 4, on notera que le brûleur catalytique 3 est agencé et disposé par rapport à la ceinture 1, pour une introduction 29 d'air comburant latérale et inférieure, et une évacuation 30 des fumées de combustion, latérale et supérieure, à l'écart de l'introduction d'air. L'organe de chauffage 2, l'ensemble fonctionnel 5, et les conduits 7, 8, 9 d'énergie sont intégrés dans la ceinture, et à cette fin, cette dernière présente sur l'un de ses côtés, à savoir le côté gauche selon figure 1, une structure 11 souple et creuse, fermée à ses deux extrémités selon sa longueur, ménageant un espace intérieur 12, compartimenté ou non, dans lequel sont contenus l'organe de chauffage 2, l'ensemble fonctionnel 5 et les conduits 7, 8 et 9 d'énergie. Cette structure 11 souple et creuse s'étendant par un côté, de l'avant à l'arrière de la ceinture, tandis que l'autre côté consiste en une bande 13 traditionnelle, comportant la boucle de ceinture 10, attachée à ses deux extrémités à celles respectivement de la structure 11. Plus précisément, l'organe 2 de chauffage a, comme décrit précédemment, une forme relativement plate, et est intégré dans la partie arrière de la ceinture 1. En correspondance, cette dernière comprend deux bandeaux 14 et 15 en vis-à-vis, séparés en haut et en bas par deux bandes 16 et 17, du type filet, perméables vis-à-vis du passage des gaz, et déterminant ensemble un logement intérieur pour l'organe de chauffage 2. Une couche 18 d'un matériau isolant thermique, sous la forme de fibres par exemple, est disposée du côté intérieur du bandeau postérieur 15, et une couche 19, toujours sous la forme de fibres, d'un matériau de diffusion thermique, est disposée du côté intérieur du bandeau antérieur 14. Quant à l'ensemble fonctionnel 5 décrit précédemment, il est intégré dans la partie avant de la ceinture 1. En correspondance, cette dernière comprend une poche 20, dont l'intérieur est accessible à l'utilisateur, dans laquelle est disposé ledit ensemble. La poche 20 comprend un couvercle supérieur 21, articulé sur le reste de la poche, d'extension substantiellement horizontale comme représenté à la figure 1, et sur lequel est monté et suspendu intérieurement l'ensemble fonctionnel 5. Une fermeture à glissière 41 permet d'ouvrir et fermer à volonté la poche par rapport à son couvercle 21. La platine 22 de contrôle de l'ensemble fonctionnel 5 est montée apparente sur le couvercle 21. Et une autre poche 25 est rapportée à l'avant sur la poche 20, pour le rangement d'objets, par exemple d'objets personnels. Les conduits d'énergie 7, 8, 9 sont intégrés dans la ceinture, et à cette fin, un côté de cette dernière, à savoir le côté gauche selon figure 1, comprend une enveloppe tubulaire 26, dans laquelle sont disposés les conduits 7, 8 et 9 précédemment. A titre de variante de la solution précédente, la ceinture peut comprendre une seule et même bande, ou tout lien analogue, destiné à serrer la taille de l'utilisateur, constituée par deux brins reliés entre eux par la boucle 10 de fermeture, tandis que l'organe de chauffage 2 et/ou l'ensemble fonctionnel 5 sont indépendants de la bande précitée, et montés de manière coulissante et réglables par rapport à cette dernière. Grâce aux caractéristiques techniques décrites précédemment, on obtient une ceinture de chauffage présentant les spécificités et avantages suivants - grâce à la forme allongée de l'organe de chauffage 2, dans la direction de la ceinture, et par conséquent horizontalement en utilisation, on obtient un chauffage sur toute la largeur du muscle grand dorsal ; tout ce muscle se trouve chauffé, sans possibilité de contracture - grâce à la structure de l'organe de chauffage 2, en coopération avec l'agencement de la ceinture, la température au niveau de la peau se trouve limitée, et en pratique, ne peut dépasser 45O C - la coopération du détendeur 33 avec l'organe de commande 23 permet de régler le débit de gaz détendu vers le brûleur catalytique, avec un très petit injecteur, entre un et trois grammes par heure, ce qui correspond à une puissance comprise entre 10 et 40 watts ; ceci représente un apport calorifique de l'ordre de 4 à 30 % du métabolisme de base du corps humain, au repos - grâce à l'ensemble fonctionnel 5, situé à l'avant de la ceinture, l'utilisateur peut démarrer, contrôler et arrêter l'organe de chauffage, de manière visible et accessible - en définitive, selon la description précédente, aucune partie métallique chaude n'est accessible à l'utilisateur, ce qui l'empêche de se brûler par contact direct avec lesdites parties - la sécurité d'utilisation de la ceinture selon l'invention est importante, puisque les températures précitées sont beaucoup trop faibles pour enflammer spontanément des corps solides, et l'utilisation du brûleur catalytique 3 ne peut enflammer, ni faire exploser un mélange de gaz combustible et d'air, compte tenu des propriétés intrinsèques de toute combustion catalytique - sans quitter la ceinture, ou ôter l'organe de chauffage 2, la cartouche de gaz peut être changée, simplement en ouvrant la poche 20, et en basculant le couvercle 21 vers l'arrière. REVENDICATIONS 1) Ceinture autonome (1) de chauffage du corps humain, comprenant un organe (2) de chauffage incorporant un générateur thermique (3), disposé sur ladite ceinture de manière à chauffer le dos au niveau des vertèbres lombaires, ainsi qu'une source (4) d'énergie thermique pour ledit générateur thermique, caractérisée en ce que le générateur thermique (3) est un brûleur catalytique à gaz à induction d'air, et la source d'énergie thermique est une réserve de gaz combustible, et en ce que la ceinture comprend, outre l'organe de chauffage (2), disposé normalement à l'arrière de la ceinture, un ensemble fonctionnel (5), disposé normalement à l'avant de la ceinture, rassemblant un moyen (4) de stockage du gaz combustible sous forme liquide et sous pression, et un moyen (6) de contrôle du brûleur (3) catalytique, et avec différents conduits (7,8,9) d'énergie, dont une conduite (7) d'alimentation en gaz combustible, supportés de manière protégée par l'un des côtés de la ceinture, entre l'ensemble fonctionnel (5) et l'organe de chauffage (2). 2) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une boucle (10) de fermeture, éventuellement avec des moyens de réglage de la longueur de la ceinture ou sangle, est disposée sur l'autre côté de la ceinture, c'est-à-dire celui opposé au côté supportant les différents conduits (7,8,9) d'énergie. 3) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une bande, ou tout lien analogue, destiné à serrer la taille du corps humain, constitué par deux brins reliés entre eux par la boucle (10) de fermeture, et l'organe de chauffage (2) et/ou l'ensemble fonctionnel (5) sont indépendants de la bande, et montés de manière coulissante et réglable par rapport à cette dernière. 4) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de chauffage (2) et/ou l'ensemble fonctionnel (5) sont intégrés dans la ceinture, et à cette fin, constituent avec cette dernière une structure (11) souple et creuse, fermée à ses deux extrémités selon sa longueur, ménageant un espace intérieur (12) compartimenté ou non, dans lequel sont contenus l'organe (2) de chauffage, l'ensemble fonctionnel (5) et les conduits (7,8,9) d'énergie, et s'étendant par un côté de l'avant à l'arrière de la ceinture, tandis que l'autre côté consiste en une bande (13) comportant la boucle (10) de ceinture, attachée à ses deux extrémités aux deux extrémités de la structure (11) souple et creuse respectivement. 5) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe (2) de chauffage a une forme relativement plate et est intégré dans la ceinture, et la partie arrière de cette dernière comprend en correspondance deux bandeaux (14,15) en vis-à-vis, séparés en haut et en bas par deux bandes (16,17) perméables vis-à-vis du passage des gaz, et déterminant ensemble un logement intérieur pour l'organe de chauffage (2). 6) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche (18) d'un matériau isolant thermique est disposée du côté intérieur du bandeau postérieur (15), et/ou une couche (19) d'un matériau de diffusion thermique est disposée du côté intérieur du bandeau antérieur (14). 7) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble fonctionnel (5) est intégré dans la ceinture, et la partie avant de cette dernière comprend une poche (20) dont l'intérieur est accessible à l'utilisateur, dans laquelle est disposé ledit ensemble. 8) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que la poche (20) comprend un couvercle supérieur (21), articulé sur le reste de la poche, d'extension substantiellement horizontale, sur lequel est monté et suspendu intérieurement l'ensemble fonctionnel (5). 9) Ceinture selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble fonctionnel (5) comprend une platine (22) de contrôle apparente sur le couvercle (21). 10) Ceinture selon la revendication 8, caractérisée en ce que la platine (22) de contrôle comporte un bouton (23) de commande du débit du gaz combustible, et éventuellement au moins un des éléments suivants, un indicateur (24) du fonctionnement du brûleur catalytique ou de sa température, et un organe d'actionnement d'un moyen d'allumage du brûleur. 11) Ceinture selon la revendication 8, caractérisée en ce que la poche (20) comprend une autre poche (25) rapportée pour le rangement d'objets, par exemple d'objets personnels. 12) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conduits (7,8,9) d'énergie sont intégrés dans la ceinture, et le côté de cette dernière comprend une enveloppe tubulaire (26) dans laquelle sont disposés lesdits conduits d'énergie. 13) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de chauffage (5) comprend une plaque métallique (27) antérieure de diffusion thermique, en contact thermique avec un boîtier (28), notamment parallélipipédique constituant le brûleur catalytique (3). 14) Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le brûleur catalytique (3) est agencé et disposé par rapport à la ceinture, pour une introduction (29) d'air comburant latérale et inférieure, et une évacuation (30) des fumées de combustion latérale et supérieure, à l'écart de ltintroduction d'air.