<Desc/Clms Page number 1>
" Enveloppe d'isolation thermique pour corps relativement très chauds "
On a proposé d'employer comme dispositif d'isolation thermique une série d'écrans de rayonnement:': c'est-à-dire de feuilles ou plaques minces dont la surface polie, par exemple métallique ou céramique, est susceptible de réfléchir une partie importante d'un fluide calorifique tombant sur elle, donc de s'opposer en partie au passage de ce flux.
Cette barrière est particulièrement efficace si le vide existe entre les écrans, évitant tout transport de calories de l'un à l'autre par convection.
C'est ainsi qu'un vase de Dewar constitué par un récipient vide d'air à parois argentées constitue un excellent isolant pour conserver un gaz liquéfié à l'abri des apports de chaleur de l'extérieur dont la température est peu élevée, ou pour maintenir chaud pendant longtemps un liquide à environ 100 (bouteille Thermos).
<Desc/Clms Page number 2>
Toutefois, l'auteur de la présente invention a constaté qu'un vase de Dewar, et même plusieurs vases de Dewar enfilés les uns dans les autres, ou tout autre système de série d'écrans, même sous vide, étaient peu efficaces pour l'isolation thermique des corps relativement très chauds, par exemple nettement au-dessus de 300 environ.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient qui est particulièrement grave pour l'isolation thermique des corps chauds tels que les accumulateurs de chaleur des cuisinières électriques dont la température doit être maintenue sans apport de chaleur, ou avec un apport très faible, car alors une perte de calories relativement faible en soi correspond à une partie relativement importante de la chaleur accumulée, donc à une diminution notable de la température du corps accumulateur.
L'invention est caractérisée par le fait que l'on interpose entre le corps chaud et la série d'écrans un moyen d'isolation, par exemple une couche isolante, capable de réduire la température à l'entrée de la série des écrans à une valeur inférieure à celle pour laquelle la courbe du coefficient de rayonnement de la nature d'écran employée présente après sa partie sensiblement horizontale une partie nettement ascendante.
L'explication du résultat obtenu est la suivante :
La courbe du coefficient de rayonnement ou d'émission des métaux polis en fonction de leur température (fig. 1) - (elle est sensiblement de même allure pour tous les métaux) - présente une partie horizontale assez longue jusque vers 250 , puis elle s'élève pour atteindre vers 3500 la valeur du coefficient de rayonnement des métaux mats et vers 500 la valeur de celui du corps noir, c'est-à-dire le maximum.
Cela veut dire qu'à partir de 300 environ une feuille de métal poli rayonne ou émet, par chacune de ses faces, une quantité de chaleur importante et rapidement croissante avec la température ; donc, si elle réfléchit vers l'écran précédent une partie importante du flux calorifique que celui-ci lui en-
<Desc/Clms Page number 3>
voie, elle transmet également vers l'écran suivant une quantité aussi importante de ce flux. C'est ce qui explique l'inefficacité d'une série d'écrans de rayonnement lorsqu'ils sont portés à une température supérieure à 300 environ.
Au contraire si, conformément à l'invention, on interpose entre le corps chaud et la série d'écrans un moyen d'isolation tel que la température à l'entrée de la série d'écrans soit inférieure à celle pour laquelle la courbe du coefficient de rayonnement, après sa partie horizontale, devient nettement ascendante, tous les écrans, depuis le premier, ne rayonneront vers l'extérieur qu'une quantité relativement faible de flux calorifique, c'est-à-dire que la chute de température sera très sensible d'un écran au suivant et le dernier écran ne rayonnera dans le milieu ambiant qu'une quantité infime de calories qui constituera la perte.
C'est ainsi que l'inventeur a pu déterminer que pour un isolement à deux écrans, l'interposition entre les écrans et le corps chaud d'une légère couche isolante diminue les pertes de chaleur de 25 % environ à une température absolue de 600 (327 C) et de 35 % environ à une température de 700 (427 C), cette amélioration s'accentuant fortement au delà de cette limite.
De préférence, on utilisera un nombre relativement important, par exemple une dizaine, de feuilles métalliques polies ou émaillées très minces, par exemple ayant à peine quel.... ques fractions de millimètre d'épaisseur ; ces feuilles seront placées à une très petite distance les unes;- des autres, par exemple de l'ordre du millimètre ; elles n'auront entre elles que très peu de contacts pour éviter la transmission de chaleur par conductibilité ; elles seront mises de préférence, si leurs dimensions le permettent, dans une enceinte vide d'air afin d'éviter la transmission de chaleur par convection.
La fig. 2 montre schématiquement l'ensemble de ce dispositif d'isolation:le corps chaud 1 est logé dans une enceinte éventuellement évacuée à paroi métallique 2 et il est
<Desc/Clms Page number 4>
enveloppé d'un matelas en matière isolante 3, de préférence en soie de verre, puis par une série d'écrans de rayonnement 4 fixés sur des supports peu conducteurs 5, 5', l'épaisseur du matelas 3 étant suffisante pour provoquer entre le corps chaud 1 et le pre- mier des écrans 4,une chute de température notable ramenant la température de cet écran à une valeur pour laquelle son coefficient de rayonnement reste dans les limites définies ci-dessus.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative:
I - Enveloppe d'isolation thermique pour corps relative- ment très chauds, par exemple nettement au-dessus de 250 , tels que cuisinières à accumulation de chaleur, four thermique, caractérisé par la combinaison en premier d'un moyen d'isolation, par exemple d'une couche d'un corps isolant, et en second d'une série d'écrans métalliques ou céramiques de rayonnement, la couche du corps iso- lant étant telle que la température à l'entrée de la série d'écrans soit inférieure à celle pour laquelle la courbe du coefficient de rayonnement de la nature d'écran employée présente après sa partie sensiblement horizontale une partie nettement ascendante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Thermal insulation envelope for relatively very hot bodies"
It has been proposed to use as a thermal insulation device a series of radiation screens: ': that is to say of thin sheets or plates whose polished surface, for example metallic or ceramic, is capable of reflecting a important part of a calorific fluid falling on it, therefore to partially oppose the passage of this flow.
This barrier is particularly effective if there is a vacuum between the screens, preventing any transport of calories from one to the other by convection.
Thus, a Dewar vessel consisting of an empty container of air with silver walls constitutes an excellent insulator for keeping a liquefied gas away from heat input from the outside at a low temperature, or to keep a liquid at around 100 hot for a long time (Thermos bottle).
<Desc / Clms Page number 2>
However, the author of the present invention has found that a Dewar vessel, and even several Dewar vessels threaded into each other, or any other system of series of screens, even under vacuum, was ineffective in the operation. thermal insulation of relatively very hot bodies, for example significantly above around 300.
The object of the present invention is to remedy this drawback which is particularly serious for the thermal insulation of hot bodies such as heat accumulators of electric cookers, the temperature of which must be maintained without supply of heat, or with a very low supply, because then a relatively small loss of calories in itself corresponds to a relatively large part of the accumulated heat, therefore to a notable decrease in the temperature of the accumulator body.
The invention is characterized by the fact that one interposes between the hot body and the series of screens an insulating means, for example an insulating layer, capable of reducing the temperature at the inlet of the series of screens to. a value lower than that for which the curve of the radiation coefficient of the type of screen used has, after its substantially horizontal part, a clearly ascending part.
The explanation of the result obtained is as follows:
The curve of the coefficient of radiation or emission of polished metals as a function of their temperature (fig. 1) - (it is more or less the same shape for all metals) - has a fairly long horizontal part up to around 250, then it s 'raises to reach around 3500 the value of the coefficient of radiation of matt metals and towards 500 the value of that of the black body, that is to say the maximum.
This means that from about 300 a sheet of polished metal radiates or emits, by each of its faces, a large quantity of heat and rapidly increasing with temperature; therefore, if it reflects towards the preceding screen a significant part of the heat flow that this one enters to it
<Desc / Clms Page number 3>
channel, it also transmits to the next screen such a large amount of this flow. This explains the ineffectiveness of a series of radiation screens when they are brought to a temperature above about 300.
On the contrary if, in accordance with the invention, an insulating means is interposed between the hot body and the series of screens such that the temperature at the inlet of the series of screens is lower than that for which the curve of the coefficient of radiation, after its horizontal part, becomes markedly ascending, all screens, from the first, will radiate outward only a relatively small amount of heat flux, that is, the temperature drop will be very sensitive from one screen to the next and the last screen will radiate into the surrounding environment only a tiny amount of calories which will constitute the loss.
This is how the inventor was able to determine that for an insulation with two screens, the interposition between the screens and the hot body of a light insulating layer reduces heat loss by approximately 25% at an absolute temperature of 600 (327 C) and about 35% at a temperature of 700 (427 C), this improvement being strongly accentuated beyond this limit.
Preferably, a relatively large number will be used, for example about ten, of very thin polished or enamelled metal sheets, for example having barely any .... ques fractions of a millimeter in thickness; these sheets will be placed at a very small distance from one another, for example of the order of a millimeter; they will have very little contact with each other to avoid heat transmission by conductivity; they will preferably be placed, if their dimensions allow it, in a chamber empty of air in order to avoid the transmission of heat by convection.
Fig. 2 schematically shows the whole of this insulation device: the hot body 1 is housed in an enclosure possibly evacuated with a metal wall 2 and it is
<Desc / Clms Page number 4>
wrapped in a mattress of insulating material 3, preferably of glass silk, then by a series of radiation screens 4 fixed on poorly conductive supports 5, 5 ', the thickness of the mattress 3 being sufficient to cause between the hot body 1 and the first of the screens 4, a significant drop in temperature bringing the temperature of this screen to a value for which its radiation coefficient remains within the limits defined above.
CLAIMS
Having thus described my invention and reserving the right to make any improvements or modifications that may appear necessary to me, I claim as my exclusive and private property:
I - Thermal insulation envelope for relatively very hot bodies, for example clearly above 250, such as heat storage stoves, thermal oven, characterized by the first combination of an insulating means, for example example of a layer of an insulating body, and second of a series of metal or ceramic radiation screens, the layer of the insulating body being such that the temperature at the inlet of the series of screens is lower than that for which the curve of the radiation coefficient of the type of screen used has a markedly ascending part after its substantially horizontal part.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.