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" 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).
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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-
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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
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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.
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