EP2641509A1 - Coussin chauffant - Google Patents

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Publication number
EP2641509A1
EP2641509A1 EP12161031.5A EP12161031A EP2641509A1 EP 2641509 A1 EP2641509 A1 EP 2641509A1 EP 12161031 A EP12161031 A EP 12161031A EP 2641509 A1 EP2641509 A1 EP 2641509A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating pad
heat
generating element
heat generating
inflatable envelope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12161031.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Christophe Uyttebrock
Marc Lacroix
Etienne Baise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP12161031.5A priority Critical patent/EP2641509A1/fr
Priority to BE2013/0193A priority patent/BE1021670B1/fr
Publication of EP2641509A1 publication Critical patent/EP2641509A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • A47C7/74—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling
    • A47C7/748—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like for ventilation, heating or cooling for heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/02—Seat parts
    • A47C7/021—Detachable or loose seat cushions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C4/00—Foldable, collapsible or dismountable chairs
    • A47C4/54—Inflatable chairs

Definitions

  • the present invention relates to the field of heating pads. More particularly, the invention relates to a heating pad comprising at least a lower face and an upper face, said heating pad also comprising a seat member comprising at least a lower face and an upper face, a heat generating element placed in contact heat exchanger with at least a portion of the upper face of the heating pad, a portable power source connected to the heat generating member to produce said heat, and an outer shell comprising the inflatable seat member , the heat generating element and the portable power source.
  • Heating pads have existed for a long time, for example from the patent WO 2005/023057 . These cushions can be used in many circumstances, for example during activities in the wilderness (camping, hiking, fishing ...) or at sporting events (outdoors as in the stadium, or indoors or at the rink). When the surrounding temperature is low, a physiological response of the body is the vasoconstriction of the circulatory system and the reduction of blood flow to the extremities of the body. The heating cushions make it possible to avoid such a physiological reaction while ensuring a sitting comfort.
  • Existing heating pads however, have a number of disadvantages. On the one hand, these cushions are relatively bulky during their transport by their foam structure having a volume difficult to reducible, which is problematic when the volume of objects that a user can carry is limited.
  • the current heating pads are not adapted to be transported easily.
  • the heating pads of the prior art have the disadvantage of either heating non-useful areas of the cushion (such as the lower surface of the cushion resting on the support on which the heating pad), either to direct the thermal flow towards the user by means of heat shields which greatly limit their flexibility, or to limit the heat transfer by the addition of insulating layers.
  • the current heating pads have either a dissipation of heat not directed to the user, or a complex and expensive structure to isolate the lower or even side surfaces of the heating pad to prevent loss of heat energy.
  • the current heating pads have either supernumerary structures to direct the thermal flow to the user, or a non-negligible energy flow directed towards the user, causing a significant energy loss, thus limiting the efficiency and effectiveness. autonomy of the heating pad.
  • One of the aims of the present invention is to solve, at least partially, the problems related to the transport of a heating pad and the minimization of heat losses.
  • the heating pad according to the present invention is characterized in that the seat member comprises an inflatable envelope provided with a valve for admitting, expelling or blocking a fluid or a gas to the interior of said inflatable envelope, so as to form a cushion when the fluid or gas is admitted and blocked in said inflatable envelope.
  • Such a heating pad has the property of being able to be emptied of the fluid or the gas filling it and to be folded around the portable energy source during the transport of the object.
  • the fluid or gas blocked in the inner medium of the inflatable envelope constitutes a thermal insulation layer, and, moreover, the contents of the internal medium of the seat element do not does not drain and the heat accumulated in this element is kept within the heating pad, thus limiting heat loss.
  • the result is an easily transportable heating pad that has satisfactory thermal properties, reducing heat loss and thus increasing the autonomy of the object.
  • the heating pad according to the invention allows its user a mechanical insulation and thermal insulation of the support on which is placed the heating pad. The heating pad thus provides an effective heating system for heating the user for an extended period of time, while being easily transportable when the heating pad is uninflated and folded.
  • a heating pad according to the invention may thus dispense with heat shields and supernumerary insulating materials.
  • Such a cushion makes it possible to have a comfortable sitting position while presenting optimal thermal insulation properties with respect to the support on which the cushion is placed, which support may be for example made of concrete, steel, wood, plastic or in polymer resin, materials that can at certain times of the year be particularly cold, and which are very often uncomfortable as a seat.
  • the seat member is self-inflatable and the inner medium of the inflatable member comprises a polymer cell matrix.
  • the inner medium of the inflatable member comprises a polymer cell matrix.
  • the Fig.1 represents a top view of a heating pad according to one embodiment of the invention.
  • the Fig.2 represents a longitudinal section along the median plane AA 'of a heating pad according to one embodiment of the invention.
  • Fig.3 represents a view from above of the invention according to an alternative embodiment of the invention.
  • the Fig.4 represents a top view of the invention according to another alternative embodiment of the invention.
  • Fig.5 represents a view from above of the invention according to an alternative embodiment of the invention.
  • the fig.6a represents a top view of the invention accompanied by 3 possible folding axes.
  • the 6B represents a front view of the invention in the direction of the arrow of the z axis of the fig.6a , with the seat element deflated.
  • the Fig.6c represents the same front view of the invention after folding in the direction of the width along two axes.
  • the fig.6d represents the same front view of the invention after folding in the direction of the length of the invention following the folding illustrated in the previous figure.
  • the figure 1 and the figure 2 first represent generally and schematically a heating pad 1 according to the invention when the latter is deployed and inflated.
  • This heating pad 1 comprises an upper face 21 and a lower face 22, and it also comprises a seat element 2 comprising at least one lower face 3 and an upper face 4, a heat-generating element 5 placed in exchange contact. with at least a portion of the upper face 21 of the heating pad 1, a portable power source 6 connected to the heat generating element 5 by connecting means 12 to produce said heat.
  • the seat element 2, the heat-generating element 5 and the portable energy source 6 are included in an outer envelope 7.
  • heat-generating element 5 By heat-generating element 5, it is necessary to understand a conductive and resistive element, such as a wire conductor having a linear resistance or a conductive sheet comprising a conductive material and having a surface resistance.
  • the heat generating element 5 can be placed above the upper face 4 of the seat element 2 or in contact with the upper face 4 of the seat element 2.
  • the heat generating element 5 may be a flexible element. By flexible, it should be understood that this element is likely to undergo curvature without breaking, while having an electrical resistance to produce heat when this element is traversed by an electric current. This element must for example be able to be folded without breaking and remaining functional, the heating pad can be folded along several axes.
  • the portable power source 6 may for example be a battery, possibly rechargeable.
  • the portable power source 6 is capable of delivering a power of between 5 and 20 W / h. Even more preferably, the energy source is capable of delivering a power of between 7 and 14 W / h.
  • the portable power source 6 is a self-contained and rechargeable pack, such as for example a lithium-ion polymer battery, nickel-cadmium, or nickel-metal hydride.
  • the portable power source 6 is connected to the heat generating element so as to supply power to produce heat.
  • the connection can be made by conventional means of connection between a portable power source and an electrical resistance heating element.
  • the power source is capable of supplying the heat generating element for a period of 1 hour to 8 hours, depending on the power delivered.
  • the seat element 2 comprises an inflatable envelope provided with a valve 8 for admitting, expelling or blocking a fluid or a gas inside said inflatable envelope, so as to form a cushion when the fluid or gas is admitted and blocked in said inflatable envelope.
  • a valve 8 must be understood as being a shutter member of an inflatable envelope orifice allowing the passage of a fluid or a gas when this element does not close the orifice of the inflatable envelope. When the valve 8 closes this orifice, the passage of a fluid or a gas through this orifice is impossible.
  • a valve 8 is a mechanical member for closing and opening the inflatable envelope on demand.
  • the seat element 2 can also be defined as comprising an inflatable envelope, said inflatable envelope delimiting an internal medium, said inflatable envelope comprising a valve for controlling a passage of a flow of liquid or gas between the internal medium and an external medium, said internal medium of the inflatable element being impervious to the external medium when the valve 8 blocks the passage of the flow of liquid or gas .
  • the internal medium is an isolated medium of the external environment when the valve 8 blocks the passage of a flow. The internal medium can be separated from the surrounding environment.
  • the inflatable envelope may be any element allowing its filling to form a cushion.
  • the inflatable envelope may be square, rectangular, polygonal, or in any other geometric form.
  • the inflatable envelope may be of parallelepipedal shape.
  • the inflatable envelope comprises an internal volume that can be inflated upon entry of an inflation medium such as atmospheric air, pressurized air, a gas or a liquid.
  • the internal medium may be delimited by at least two outer sheets sealed to each other on their outer periphery in an impervious manner, with the exception of a zone of the outer periphery comprising input control means and / or output of a flow of air or liquid, such as a valve.
  • the outer sheets are in this peripheral zone imperviously sealed on the inlet and / or outlet control means of a flow of air or liquid.
  • the valve 8 is a means for regulating the passage of a flow of liquid or gas.
  • the valve 8 may be a bidirectional valve or a shutter. This means allows the passage of a flow to the inner environment of the seat element, or to the outside environment, when the means is in the open position. When this means is in the closed position, the passage of a flow is blocked, thus making the inner environment impervious to the external environment. Due to the low thermal conductivity of the inner environment of the seat element, a significant thermal insulation is created between the heat generating element 5 on the upper face 4 of the seat element 2 and the lower face 22. of the heating pad 1, in general in contact with a cold surface.
  • the valve 8 blocks the passage of an air or gas fluid, the inner medium of the inflatable envelope is closed, there is no successive inflating and deflating phenomenon of this inflatable envelope, thus preventing the external medium from entering the inner environment of the inflatable envelope.
  • the internal medium is thus blocked, and there is therefore no physical exchange between this internal medium and the surrounding environment, thus preventing heat exchange by this route.
  • the internal environment can be filled with pressurized air, or alternatively with a gas or a liquid.
  • the heating element 5 consists of at least one electrically conductive wire, for example a wire of metal, for example copper.
  • This wire may comprise a polymer sheath, for example a silicone sheath.
  • the at least one conducting wire has an electrical resistance expressed in Ohm between the digital value of the nominal voltage of the portable power source divided by 4 and 1.5 times the digital value of nominal voltage of the portable power source.
  • the at least one conducting wire has an electrical resistance expressed in Ohm between the nominal value of the nominal voltage of the portable power source divided by 8 and 3 times the nominal value of the nominal voltage of the energy source.
  • the at least one conducting wire has an electrical resistance expressed in Ohm between the nominal value of the portable power source divided by 3 and 1.2 times the digital value of the nominal voltage of the source of power. portable energy.
  • the heating element 5 comprises at least one conductive material comprised within a polymer matrix, a varnish or a film.
  • the conductive material may for example be a carbon material, such as graphite, graphene, exfoliated graphite, carbon nanoparticle, carbon black, graphite carbon, carbon nanotube.
  • the conductive material may also be a copper or silver nanoparticle, a copper or silver wire, or conductive oxide particles such as doped zinc oxide, for example.
  • the polymeric matrix may for example be a matrix comprising a silicone.
  • the polymer matrix can also result from the reaction of a precursor, for example the hydrolysis or the polycondensation of a silane.
  • the heating element 5 comprises carbon nanotubes within a silicone matrix.
  • the heating element 5 comprises carbon black in a silicone matrix.
  • the heating element 5 comprises at least one conductive material included in a varnish comprising at least one curable material.
  • the heating element 5 according to this embodiment has a surface electrical resistance expressed in Ohm between the digital value of nominal voltage of the portable power source divided by 8 and 3 times the digital voltage value. nominal of the portable power source.
  • the heating element 5 according to this embodiment has a surface electrical resistance expressed in Ohm between the digital value of nominal voltage of the portable energy source divided by 16 and 6 times the digital value of nominal voltage of the portable power source.
  • the heating element 5 according to this embodiment has a surface electrical resistance expressed in Ohm between the digital value of nominal voltage of the portable power source divided by 4 and 1.5 times the digital voltage value. nominal of the portable power source.
  • the heating element 5 according to this embodiment has a surface electrical resistance expressed in Ohm between the nominal value of the nominal voltage of the portable energy source divided by 2 and 0.75 times the digital voltage value. nominal of the portable power source.
  • the heat generating element 5 may be attached to the upper face of the seat member. This fixing can be done by gluing, welding, or by any other similar means or equivalent.
  • the heat generating element 5 can be fixed in contact with the upper face 4 of the seat element 2, this contact being made inside the inflatable envelope the heat generating element 4 then being included in the seat element 2.
  • the internal medium of the inflatable envelope comprises a polymeric cellular matrix.
  • a cell matrix structure is generally a structure comprising a plurality of cells of generally identical size arranged to form a repetitive geometric structure, and including convection barriers between each cell to reduce heat exchange in a plurality of directions.
  • the heat transfer is minimized by the presence of an inflatable envelope having an internal structure in a cellular matrix.
  • the inner medium of the inflatable envelope is a closed medium.
  • the movements of the gas or fluid inside the inflatable envelope are therefore limited and therefore limit the transfer of heat directed towards this inflatable envelope in the direction of its lower surface, and because of the impermeability of the envelope inflatable, the heat directed to this inflatable envelope is not dissipated by expulsion of the gas or the inner fluid to the outside environment.
  • the inflatable envelope is self-inflatable.
  • the inflatable envelope comprises in its internal medium a material that can naturally expand to occupy a larger volume within the inflatable envelope. This expansion (or expansion) can be achieved only when the valve 8 allows the admission of a fluid or a gas inside the envelope. As the material expands, the volume of the inflatable envelope increases with the degree of expansion of the material in the inflatable envelope.
  • the heating pad has a ratio between the heat flux produced by the heat generating element 5 directed towards the user of the heating pad 1 and the heat flux produced by the heat generating element. heat directed towards the surface on which is placed the lower face 22 of the heating pad 1 is greater than or equal to two. Preferably, this ratio may be greater than or equal to 3, or 4, or 5, or 10, 15, 20, 30, 45 or 60.
  • S l With k the thermal conductivity of the interface traversed by the thermal flux, expressed in W / (mK) S the surface of the interface traversed by the thermal flux ⁇ , expressed in m 2 , / the thickness of the interface traversed by the thermal flux ⁇ , expressed in m.
  • T2 can thus be equal to 47 ° C (320.15 K) or 67 ° C (340.15 K).
  • T1 may be equal to -13 ° C (260.15 K) or 7 ° C (280.15 K).
  • T'1 The temperature of the user (T'1) is considered equal to 37 ° C (310,15 K).
  • the flux ⁇ is proportional to the heating surface S, the ratio between the flows is independent of this surface. With the heating pad according to the present invention, the energy losses are reduced.
  • cold weather -13 ° C
  • the portion of thermal flux not received by the user is between 2.22 and 5% of the total heat flow.
  • cool weather (7 ° C) the portion of thermal flux not received by the user is between 1.66 and 3.33% of the total heat flux.
  • the heating element is positioned in two zones corresponding to the contact zones between the lower limbs of the user and the heating pad.
  • the said zones can be two parallel zones, as shown in FIG. figure 4 , distributed on both sides of the portable power source.
  • each of these two areas covers an area equivalent to at least 25% of the upper surface of the heating pad.
  • each of these two areas covers an area equivalent to at least 40% of the upper surface of the heating pad.
  • the two zones can be distributed on both sides of the portable energy source, substantially symmetrical to the central axis of the heating pad.
  • Such a configuration allows to heat only the areas in contact with the user, reducing the energy consumption of the heating pad. It is not necessary to have a comfort of use to heat the areas that are not in contact with the user, since the heat transfer is mainly in the contact areas, for which the thermal resistance is uniform.
  • the heating pad 1 is characterized in that the volume of the uninflated and folded heating pad and comprising the portable energy source 6 is less than 1/3 (or 33%) of the the volume of the heating pad 1 deployed and inflated during its use.
  • the volume of the inflated and unfolded heating pad corresponds to the volume occupied by the outer casing, the seat element occupying the major part of the outer casing, the portable energy source being wedged between the seat element and the outer envelope (the volume of the heat generating element can be neglected here).
  • the volume of the uninflated and folded heating pad corresponds to the volume occupied by the seat element to which is added the volume of the portable energy source.
  • the heating pad can have dimensions of 25 cm wide by 36 cm long by 4 cm thick when it is deployed and inflated, ie a volume of 3600 cm 3 .
  • fig.6 To fold the deflated inflating cushion 9 ( 6B ), it is possible initially to fold in the direction of the width along two axes (y1 and y2 on the fig.6a ), which can be parallel, and thus allow folding in three parts in the width direction of the heating pad ( fig.6c ).
  • Another axis of folding (z on the fig.6a ), perpendicular to first two, allows to fold the heating pad in the direction of the length.
  • the width of the heating pad is thus divided by two and its length is divided by three, while the thickness is six times greater ( fig.6d ).
  • 6 layers of 0.52 cm are thus stacked, ie a thickness of 3.12 cm.
  • the volume occupied by the heating pad is therefore equal to the volume occupied by the deflated and folded seat element and by the portable energy source (incompressible volume of 150 cm 3 for example), the outer envelope 7 being glued to the seat element 2.
  • the volume theoretically occupied by the heating pad when it is not inflated and folded is therefore 618 cm 3 .
  • the volume of the deflated and folded heating pad may be greater than 618 cm 3 , for example when the folding is not optimal, and the inflatable envelope is not completely emptied of its contents.
  • the heating pad can have a volume of less than 1200 cm 3 in non-inflated and folded mode, and a volume of at least 3600 cm 3 when deployed and inflated, a ratio of 1/3 (or 33%) between the non-inflated and folded mode and the expanded and inflated mode.
  • the present invention makes it possible to obtain thermal insulation without the supernumerary presence of a heat shield, or of a material whose sole function would be to be insulating, or of one or more heat shields.
  • the present invention is devoid of a supernumerary thermally insulating material between the heat-generating element 5 and the seat element 2. Due to the structure of the seat element, such an insulating element is not necessary to prevent heat loss to the surface of the support on which the lower surface 22 of the heating pad 1 rests.
  • Supernumerary thermally insulating material must be understood to mean any material capable of creating thermal insulation between the producing element 5 and the seat member 2.
  • the present invention is devoid of a material capable of reflecting heat between the heat generating element 5 and the seat element 2.
  • the heat-generating flexible element 5 is not covered with a layer of supernumerary materials in order to separate the heat generating element 5 from the outer shell 7.
  • the invention may also be in the form of a kit, the kit comprising a heating pad 1 according to any one of the embodiments of the invention and a charger capable of charging the portable power source 6 connected to the heat generating element 5.
  • the invention can also be summarized as follows: it relates to a cushion comprising an inflatable element capable of blocking a liquid or a gas in an internal medium, said inflatable element having at least one upper face and one lower face.
  • a heat generating element is placed above or in contact with the upper face of the inflatable element.
  • This heating element is connected to a power source to produce heat.
  • the inflatable element, the heating element and the energy source are included in an envelope.

Landscapes

  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne un coussin chauffant (1) comprenant une enveloppe gonflable munie d'une soupape (8) permettant d'admettre, d'expulser ou de bloquer un fluide ou un gaz à l'intérieur de la dite enveloppe gonflable, de façon à former un coussin lorsque le fluide ou le gaz est admis et bloqué dans ladite enveloppe gonflable, ladite enveloppe gonflable possédant au moins une face supérieure (4) et une face inférieure (3). Un élément producteur de chaleur (5) est placé au-dessus, ou en contact, avec la face supérieure (4) de l'enveloppe gonflable. Cet élément chauffant (5) est connecté à une source d'énergie (6) afin de produire de la chaleur. L'enveloppe gonflable, l'élément chauffant (5) et la source d'énergie (6) sont compris dans une enveloppe externe (7).

Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • La présente invention se rapporte au domaine des coussins chauffants. Plus particulièrement, l'invention concerne un coussin chauffant comprenant au moins une face inférieure et une face supérieure, ledit coussin chauffant également comprenant un élément d'assise comprenant au moins une face inférieure et une face supérieure, un élément producteur de chaleur placé en contact d'échange thermique avec au moins une partie de la face supérieure du coussin chauffant, une source d'énergie portable connectée à l'élément producteur de chaleur afin de pouvoir produire ladite chaleur, et une enveloppe externe comprenant l'élément d'assise gonflable, l'élément producteur de chaleur et la source d'énergie portable.
    • ÉTAT DE LA TECHNIQUE
  • Des coussins chauffants existent depuis longtemps, par exemple du brevet WO 2005/023057 . Ces coussins peuvent être utilisés dans de nombreuses circonstances, comme par exemple lors d'activités en pleine nature (camping, randonnée, pêche...) ou lors d'évènements sportifs (en plein air comme au stade, ou en intérieur comme à la patinoire). Lorsque la température environnante est faible, une réponse physiologique de l'organisme est la vasoconstriction du système circulatoire et la réduction du débit sanguin vers les extrémités de l'organisme. Les coussins chauffants permettent d'éviter une telle réaction physiologique tout en assurant un confort d'assise. Les coussins chauffants existants présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. D'une part, ces coussins sont relativement encombrants lors de leur transport de par leur structure en mousse ayant un volume difficilement réductible, ce qui est problématique lorsque le volume d'objets qu'un utilisateur peut transporter est limité. Il en résulte que les coussins chauffants actuels ne sont pas adaptés pour être transportés aisément. Parallèlement, les coussins chauffant de l'art antérieur ont comme inconvénient soit de chauffer des zones non utiles du coussin (comme la surface inférieure du coussin reposant sur le support sur lequel est posé le coussin chauffant), soit de diriger le flux thermique vers l'utilisateur au moyen d'écrans thermiques qui en limitent fortement la flexibilité, ou de limiter le transfert de chaleur par l'ajout de couches isolantes. Ainsi, les coussins chauffants actuels présentent soit une dissipation de la chaleur non dirigée vers l'utilisateur, soit une structure complexe et couteuse afin d'isoler les surfaces inférieures voire latérales du coussin chauffant pour éviter des déperditions d'énergie thermique.
  • Il n'existe pas de coussin chauffant présentant une taille réduite lors de son transport. De surcroit, les coussins chauffants actuels ont soit des structures surnuméraires pour diriger le flux thermique vers l'utilisateur, soit un flux d'énergie non dirigé vers l'utilisateur non négligeable, occasionnant une perte énergétique importante, limitant ainsi l'efficacité et l'autonomie du coussin chauffant.
    • RÉSUMÉ DE L'INVENTION
  • Un des buts de la présente invention est de résoudre, au moins partiellement, les problèmes liés au transport d'un coussin chauffant et à la minimisation des pertes thermiques.
  • A cette fin, le coussin chauffant selon la présente invention est caractérisé en ce que l'élément d'assise comprend une enveloppe gonflable munie d'une soupape permettant d'admettre, d'expulser ou de bloquer un fluide ou un gaz à l'intérieur de la dite enveloppe gonflable, de façon à former un coussin lorsque le fluide ou le gaz est admis et bloqué dans ladite enveloppe gonflable.
  • Un tel coussin chauffant a la propriété de pouvoir être vidé du fluide ou du gaz le remplissant et d'être replié autour de la source d'énergie portable lors du transport de l'objet. Lors de l'utilisation du coussin chauffant, le fluide ou le gaz bloqué dans le milieu interne de l'enveloppe gonflable constitue une couche d'isolation thermique, et, de plus, le contenu du milieu interne de l'élément d'assise ne s'évacue pas et la chaleur accumulée dans cet élément est conservée au sein du coussin chauffant, limitant ainsi les pertes de chaleur. Il en résulte un coussin chauffant facilement transportable qui présente des propriétés thermiques satisfaisantes, réduisant les pertes de chaleur et augmentant ainsi l'autonomie de l'objet. Le coussin chauffant selon l'invention permet à son utilisateur une isolation mécanique et une isolation thermique du support sur lequel est posé le coussin chauffant. Le coussin chauffant fournit ainsi un système chauffant efficace permettant de chauffer son utilisateur durant une période de temps étendue, tout en étant facilement transportable lorsque le coussin chauffant est non gonflé et replié.
  • Un coussin chauffant selon l'invention pourra ainsi se passer d'écrans thermiques et de matières isolantes surnuméraires. Un tel coussin permet d'avoir une position assise confortable tout en présentant des propriétés d'isolation thermique optimales par rapport au support sur lequel est posé le coussin, support qui peut être par exemple en béton, en acier, en bois, en plastique ou en résine polymère, matières pouvant à certaines périodes de l'année être particulièrement froides, et qui sont très souvent inconfortables comme siège.
  • Dans un mode de réalisation préféré, l'élément d'assise est auto-gonflable et le milieu interne de l'élément gonflable comprend une matrice cellulaire en polymère. Une telle configuration permet de limiter encore plus les transferts thermiques vers la surface inférieure de l'élément d'assise et ainsi d'avoir un coussin chauffant encore plus efficace, sans altérer la capacité de repliement du coussin chauffant.
  • Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention.
    • BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • Les figures sont données à titre indicatif et ne constituent pas de limitation de la présente invention. Par ailleurs, les proportions des dessins ne sont pas respectées. Des composants identiques ou analogues sont généralement désignés par les mêmes numéros de référence parmi l'ensemble des figures.
  • La Fig.1 représente une vue du dessus d'un coussin chauffant selon un mode de réalisation de l'invention.
  • La Fig.2 représente une coupe longitudinale selon le plan médian AA' d'un coussin chauffant selon un mode de réalisation de l'invention.
  • La Fig.3 représente une vue du dessus de l'invention selon un mode de réalisation alternatif de l'invention.
  • La Fig.4 représente une vue du dessus de l'invention selon un autre mode de réalisation alternatif de l'invention.
  • La Fig.5 représente une vue du dessus de l'invention selon un mode de réalisation alternatif de l'invention.
  • La Fig.6a représente une vue du dessus de l'invention accompagnée de 3 axes possible de repliement.
  • La Fig.6b représente une vue de face de l'invention suivant la direction de la flèche de l'axe z de la fig.6a, avec l'élément d'assise dégonflé.
  • La Fig.6c représente la même vue de face de l'invention après repliement dans le sens de la largeur selon deux axes.
  • La fig.6d représente la même vue de face de l'invention après repliement dans le sens de la longueur de l'invention suite au repliement illustré à la figure précédente.
    • DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS DE L'INVENTION
  • La figure 1 et la figure 2 représentent tout d'abord de manière générale et schématique un coussin chauffant 1 selon l'invention lorsque ce dernier est déployé et gonflé. Ce coussin chauffant 1 comprend une face supérieure 21 et une face inférieure 22, et il comprend également un élément d'assise 2 comportant au moins une face inférieure 3 et une face supérieure 4, un élément producteur de chaleur 5 placé en contact d'échange thermique avec au moins une partie de la face supérieure 21 du coussin chauffant 1, une source d'énergie portable 6 connectée à l'élément producteur de chaleur 5 par des moyens de connexion 12 afin de produire ladite chaleur. L'élément d'assise 2, l'élément producteur de chaleur 5 et la source d'énergie portable 6 sont compris dans une enveloppe externe 7. Par élément producteur de chaleur 5, il faut comprendre un élément conducteur et résistif, comme un fil conducteur présentant une résistance linéique ou une feuille conductrice comprenant un matériau conducteur et présentant une résistance surfacique. L'élément producteur de chaleur 5 peut être placé au-dessus de la face supérieure 4 de l'élément d'assise 2 ou en contact avec la face supérieure 4 de l'élément d'assise 2. L'élément producteur de chaleur 5 peut être un élément flexible. Par flexible, il faut comprendre que cet élément est susceptible de subir des courbures sans se briser, tout en présentant une résistance électrique afin de produire de la chaleur lorsque cet élément est parcouru par un courant électrique. Cet élément doit par exemple être capable d'être plié sans se briser et en restant fonctionnel, le coussin chauffant pouvant être replié selon plusieurs axes. La source d'énergie portable 6 peut par exemple être une batterie, éventuellement rechargeable. De manière préférée, la source d'énergie portable 6 est capable de délivrer une puissance comprise entre 5 et 20 W/h. De manière encore plus préférentielle, la source d'énergie est capable de délivrer une puissance comprise entre 7 et 14 W/h. De manière préférée, la source d'énergie portable 6 est un pack autonome et rechargeable, comme par exemple une batterie de type lithium-ion polymère, nickel-cadmium, ou nickel-hydrure métallique. La source d'énergie portable 6 est connectée à l'élément producteur 5 de chaleur de façon à l'alimenter en énergie afin de produire de la chaleur. La connexion peut se faire par des moyens classiques de connexion entre une source d'énergie portable et un élément chauffant par résistance électrique. De manière préférentielle, la source d'énergie est capable d'alimenter l'élément producteur de chaleur durant une période de 1 heure à 8 heures, en fonction de la puissance délivrée.
  • L'élément d'assise 2 comprend une enveloppe gonflable munie d'une soupape 8 permettant d'admettre, d'expulser ou de bloquer un fluide ou un gaz à l'intérieur de la dite enveloppe gonflable, de façon à former un coussin lorsque le fluide ou le gaz est admis et bloqué dans ladite enveloppe gonflable. Une soupape 8 doit être comprise comme étant un élément obturateur d'un orifice de l'enveloppe gonflable permettant le passage d'un fluide ou d'un gaz lorsque cet élément n'obture pas l'orifice de l'enveloppe gonflable. Lorsque la soupape 8 obture cet orifice, le passage d'un fluide ou d'un gaz par cet orifice est impossible. Une soupape 8 est donc un organe mécanique servant à fermer et ouvrir l'enveloppe gonflable à la demande.
  • L'élément d'assise 2 peut également se définir comme comprenant une enveloppe gonflable, ladite enveloppe gonflable délimitant un milieu interne, ladite enveloppe gonflable comprenant une soupape permettant de commander un passage d'un flux de liquide ou de gaz entre le milieu interne et un milieu externe, ledit milieu interne de l'élément gonflable étant imperméable au milieu externe lorsque la soupape 8 bloque le passage du flux de liquide ou de gaz. Par imperméable, il faut comprendre que le milieu interne est un milieu isolé du milieu extérieur lorsque la soupape 8 bloque le passage d'un flux. Le milieu interne peut donc être séparé du milieu environnant.
  • L'enveloppe gonflable peut être n'importe quel élément permettant son remplissage pour former un coussin. Il n'y a pas de limites à la forme géométrique que peut avoir cette enveloppe gonflable. Elle peut être carrée, rectangulaire, polygonale, ou se présenter sous tout autre forme géométrique. Dans un mode préféré de l'invention, l'enveloppe gonflable peut être de forme parallélépipédique. De façon générale, l'enveloppe gonflable comprend un volume interne pouvant être gonflé lors de l'entrée d'un milieu de gonflage comme de l'air atmosphérique, de l'air pressurisé, un gaz ou un liquide. De façon préférentielle, le milieu interne peut être délimité par au moins deux feuilles extérieures scellées entre elles sur leur périphérie extérieure de façon imperméable, à l'exception d'une zone de la périphérie extérieure comprenant un moyen de commande d'entrée et/ou de sortie d'un flux d'air ou de liquide, comme une soupape. Les feuilles extérieures sont dans cette zone périphérique scellées de façon imperméable sur le moyen de commande d'entrée et/ou de sortie d'un flux d'air ou de liquide.
  • La soupape 8 est un moyen permettant de réguler le passage d'un flux de liquide ou de gaz. La soupape 8 peut être une valve bidirectionnelle ou un obturateur. Ce moyen permet le passage d'un flux vers le milieu intérieur de l'élément d'assise, ou vers le milieu extérieur, lorsque ce moyen est en position ouverte. Lorsque ce moyen est en position fermée, le passage d'un flux est bloqué, rendant ainsi le milieu intérieur imperméable au milieu extérieur. Du fait de la faible conductivité thermique du milieu intérieur de l'élément d'assise, il se crée une isolation thermique importante entre l'élément producteur de chaleur 5 en face supérieure 4 de l'élément d'assise 2 et la face inférieure 22 du coussin chauffant 1, en général en contact avec une surface froide. Lorsque la soupape 8 bloque le passage d'un fluide d'air ou de gaz, le milieu intérieur de l'enveloppe gonflable est fermé, il n'y a pas de phénomène de gonflage et de dégonflage successifs de cette enveloppe gonflable, empêchant ainsi le milieu externe de pénétrer dans le milieu intérieur de l'enveloppe gonflable. Le milieu interne est ainsi bloqué, et il n'y a donc pas d'échange physique entre ce milieu interne et le milieu ambiant, empêchant ainsi l'échange de chaleur par cette voie. Le milieu intérieur peut être rempli d'air pressurisé, ou alternativement d'un gaz ou d'un liquide.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, montré à la figure 1, l'élément chauffant 5 est constitué d'au moins un fil conducteur d'électricité, par exemple un fil en métal, par exemple en cuivre. Ce fil peut comprendre une gaine en polymère, par exemple une gaine de silicone. De manière encore plus préférée, le au moins un fil conducteur a une résistance électrique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de la tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 4 et 1,5 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable. De façon alternative, le au moins un fil conducteur a une résistance électrique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 8 et 3 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable. De façon alternative, le au moins un fil conducteur a une résistance électrique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 3 et 1,2 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable.
  • Dans un mode de réalisation alternatif de l'invention, montré à la figure 3 l'élément chauffant 5 comprend au moins un matériau conducteur compris au sein d'une matrice polymérique, d'un vernis ou d'un film. Le matériau conducteur peut par exemple être un matériau carboné, tel qu'un graphite, un graphène, un graphite exfolié, une nanoparticule de carbone, un noir de carbone, un carbone graphite, un nanotube de carbone. Le matériau conducteur peut également être une nanoparticule de cuivre ou d'argent, un fil de cuivre ou d'argent, ou des particules d'oxydes conducteurs tel que de l'oxyde de zinc dopé par exemple. La matrice polymérique peut par exemple être une matrice comprenant un silicone. La matrice polymérique peut aussi résulter de la réaction d'un précurseur, par exemple de l'hydrolyse ou de la polycondensation d'un silane. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément chauffant 5 comprend des nanotubes de carbone au sein d'une matrice de silicone. Selon un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, l'élément chauffant 5 comprend du noir de carbone au sein d'une matrice de silicone. Alternativement, l'élément chauffant 5 comprend au moins un matériau conducteur compris dans un vernis comprenant au moins un matériau durcissable. De manière encore plus préférée, l'élément chauffant 5 selon ce mode de réalisation a une résistance électrique surfacique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 8 et 3 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable. De manière alternative, l'élément chauffant 5 selon ce mode de réalisation a une résistance électrique surfacique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 16 et 6 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable. De manière alternative, l'élément chauffant 5 selon ce mode de réalisation a une résistance électrique surfacique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 4 et 1,5 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable. De manière alternative, l'élément chauffant 5 selon ce mode de réalisation a une résistance électrique surfacique exprimée en Ohm comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 2 et 0,75 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, l'élément producteur de chaleur 5 peut être fixé sur la face supérieure de l'élément d'assise. Cette fixation peut se faire par collage, par soudage, ou par tout autre moyen similaire ou équivalent.
  • Dans un mode de réalisation alternatif de l'invention, l'élément producteur de chaleur 5 peut être fixé en contact avec la face supérieure 4 de l'élément d'assise 2, ce contact se faisant à l'intérieur de l'enveloppe gonflable, l'élément producteur de chaleur 4 étant alors compris dans l'élément d'assise 2.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le milieu interne de l'enveloppe gonflable comprend une matrice cellulaire polymérique. Une structure en matrice cellulaire est généralement une structure comprenant une pluralité de cellules de taille généralement identique arrangées pour former une structure géométrique répétitive, et comprenant des barrières de convection entre chaque cellule pour réduire les échanges thermiques dans une pluralité de directions.
  • Le transfert de chaleur est minimisé par la présence d'une enveloppe gonflable présentant une structure interne en matrice cellulaire. Le milieu interne de l'enveloppe gonflable est un milieu fermé. Les mouvements du gaz ou du fluide à l'intérieur de l'enveloppe gonflable sont donc limités et limitent donc le transfert de la chaleur dirigée vers cette enveloppe gonflable en direction de sa surface inférieure, et du fait de l'imperméabilité de l'enveloppe gonflable, la chaleur dirigée vers cette enveloppe gonflable n'est pas dissipée par expulsion du gaz ou du fluide intérieur vers le milieu extérieur.
  • De façon alternative ou complémentaire, l'enveloppe gonflable est auto-gonflable. Une telle configuration permet d'éviter un gonflage par injection d'air forcée, tel qu'un gonflage par la bouche ou par une pompe à air. Dans cette configuration, l'enveloppe gonflable comprend en son milieu interne un matériau pouvant naturellement se dilater de façon à occuper un volume plus important à l'intérieur de l'enveloppe gonflable. Cette dilatation (ou expansion) ne peut se réaliser que lorsque la soupape 8 permet l'admission d'un fluide ou d'un gaz à l'intérieur de l'enveloppe. Lors de l'expansion du matériau, le volume de l'enveloppe gonflable augmente en fonction du degré d'expansion du matériau comprit dans l'enveloppe gonflable.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le coussin chauffant présente un rapport entre le flux thermique produit par l'élément producteur de chaleur 5 dirigé vers l'utilisateur du coussin chauffant 1 et le flux thermique produit par l'élément producteur de chaleur 5 dirigé vers la surface sur laquelle est posée la face inférieure 22 du coussin chauffant 1 est supérieur ou égal à deux. De manière préférentielle, ce rapport peut être supérieur ou égal à 3, ou 4, ou 5, ou 10, 15, 20, 30, 45 ou 60.
    Ce rapport peut être mesuré selon la méthode suivante : le flux thermique est égal à: φ = T ⁢ 2 - T ⁢ 1 R
    Figure imgb0001
    avec ϕ le flux thermique exprimé en W,
    T2 la température de l'élément producteur de chaleur, exprimée en K,
    T1 la température en surface du corps d'intérêt vers lequel est dirigé le flux thermique, exprimée en K,
    R la résistance thermique exprimé en K/W.
    L'inverse de la résistance thermique R est donné par : 1 R = k . S l
    Figure imgb0002
    Avec k la conductivité thermique de l'interface traversée par le flux thermique, exprimée en W/(m.K)
    S la surface de l'interface traversée par le flux thermique ϕ, exprimée en m2, / l'épaisseur de l'interface traversée par le flux thermique ϕ, exprimée en m. Par interface, il faut comprendre tout élément physique se situant entre l'élément producteur de chaleur et le corps d'intérêt.
    Les conductivités thermiques varient en fonction de la température et des matériaux considérés. Des listes de conductivité thermiques de différents matériaux peuvent être trouvées dans des tables connues de l'homme du métier.
    Ainsi, on peut écrire que : φ = k . S . T ⁢ 2 - T ⁢ 1 l
    Figure imgb0003
    Ainsi pour un coussin chauffant de 25 cm par 36 cm, S est égal à 0,09m2. Le flux dirigé vers l'utilisateur doit traverser une interface en tissus comprenant l'enveloppe externe du coussin chauffant, et les vêtements de l'utilisateur. Dans ce cas, k est égal à 0,1W/(m.K) et l est égal à 0,001m, donc R est égal à environ 0.111 K/W.
    Le flux dirigé vers la surface sur laquelle est posé le coussin chauffant doit traverser une interface comprenant l'assise gonflable et la face inférieure de l'enveloppe externe. Dans ce cas, k est égal à 0.025W/(m.K) et l est égal à 0.030m, et donc R est égal à environ 13.33 K/W.
    Nous considérons deux températures (T2) pour l'élément chauffant. T2 peut ainsi être égal à 47°C (soit 320,15 K) ou 67°C (soit 340,15 K). Nous considérons également deux températures extérieures d'utilisation (T1), représentatives de conditions atmosphériques hivernales. T1 peut être égal à -13°C (soit 260,15 K) ou 7°C (280,15 K). La température de l'utilisateur (T'1) est considérée égale à 37°C (soit 310,15 K). Tableau 1 : Rapports entre le flux thermique dirigé vers l'utilisateur du coussin chauffant et le flux thermique dirigé vers la surface supérieure sur laquelle est posé le coussin chauffant en fonction de la température T2 de l'élément chauffant, de la température T1 du milieu extérieur et de la température T'1 de l'utilisateur.
    T2 T1 T'1 R ϕ le rapport entre le flux thermique dirigé vers l'utilisateur du coussin chauffant et le flux thermique dirigé vers la surface sur laquelle est posé le coussin chauffant
    67 - 37 0,111 270 -
    67 -13 - 13,3 6 270/6 = 45
    67 7 - 13,3 4,5 270/4,5 = 60
    47 - 37 0,111 90 -
    47 -13 - 13,3 4,5 90/4,5 = 20
    47 7 - 13,3 3 90/3 = 30
    Bien que le flux ϕ soit proportionnel à la surface chauffante S, le rapport entre les flux est indépendant de cette surface. Avec le coussin chauffant selon la présente invention, les pertes énergétiques sont donc réduites. Ainsi, par grand froid (-13°C), la portion de flux thermique non reçue par l'utilisateur se situe entre 2,22 et 5% du flux thermique total. Par temps frais (7°C), la portion de flux thermique non reçue par l'utilisateur se situe entre 1,66 et 3,33% du flux thermique total.
  • Selon un mode de réalisation encore plus préféré de l'invention, montré aux figures 4 et 5 , l'élément de chauffage est positionné en deux zones correspondant aux zones de contact entre les membres inférieurs de l'utilisateur et le coussin chauffant. Les dites zones peuvent être deux zones parallèles, comme montré à la figure 4 , réparties de part et d'autre de la source d'énergie portable. De préférence, chacune de ces deux zones recouvre une surface équivalente à au moins 25% de la surface supérieure du coussin chauffant. De manière encore plus préférée, chacune de ces deux zones recouvre une surface équivalente à au moins 40% de la surface supérieure du coussin chauffant.
    Alternativement, comme montré à la figure 5 , les deux zones peuvent être réparties de part et d'autre de la source d'énergie portable, de façon substantiellement symétrique à l'axe médian du coussin chauffant.
    Une telle configuration permet de ne chauffer que les zones en contact avec l'utilisateur, réduisant la consommation énergétique du coussin chauffant. Il n'est pas nécessaire pour avoir un confort d'utilisation de chauffer les zones qui ne sont pas en contact avec l'utilisateur, étant donné que le transfert de chaleur se fait essentiellement dans les zones de contact, pour lesquelles la résistance thermique est uniforme.
  • Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le coussin chauffant 1 est caractérisé en ce que le volume du coussin chauffant non gonflé et replié et comprenant la source d'énergie portable 6 est inférieur à 1/3 (ou 33%) du volume du coussin chauffant 1 déployé et gonflé lors de son utilisation. Le volume du coussin chauffant gonflé et déplié correspond au volume occupé par l'enveloppe externe, l'élément d'assise occupant la majeure partie de l'enveloppe externe, la source d'énergie portable étant coincé entre l'élément d'assise et l'enveloppe externe (le volume de l'élément producteur de chaleur peut ici être négligé). Le volume du coussin chauffant non gonflé et plié correspond au volume occupé par l'élément d'assise auquel est ajouté le volume de la source d'énergie portable. Par exemple, le coussin chauffant peut avoir des dimensions de 25 cm de largeur sur 36 cm de longueur sur 4cm d'épaisseur lorsqu'il est déployé et gonflé, soit un volume de 3600cm3. Comme montré à la fig.6 , pour replier le coussin gonflant non gonflé 9 ( Fig.6b ), il est possible dans un premier temps de plier dans le sens de la largeur selon deux axes (y1 et y2 sur la fig.6a ), qui peuvent être parallèles, et permettre ainsi le pliage en trois parties dans le sens de la largeur du coussin chauffant ( fig.6c ). Un autre axe de pliage (z sur la fig.6a ), perpendiculaire aux deux premiers, permet de plier le coussin chauffant dans le sens de la longueur. La largeur du coussin chauffant est ainsi divisée par deux et sa longueur est divisée par trois, tandis que l'épaisseur est six fois plus importante ( fig.6d ). Lors du repliement, 6 couches de 0.52 cm sont ainsi empilées, soit une épaisseur de 3,12 cm. Le volume occupé par le coussin chauffant est donc égal au volume occupé par l'élément d'assise dégonflé et plié et par la source d'énergie portable (volume incompressible de 150 cm3 par exemple), l'enveloppe externe 7 étant collée à l'élément d'assise 2. Le volume théoriquement occupé par le coussin chauffant lorsqu'il est non gonflé 9 et plié est donc de 618 cm3. Le volume du coussin chauffant dégonflé et replié peut être supérieur à 618 cm3, par exemple lorsque le pliage n'est pas optimal, et que l'enveloppe gonflable n'est pas totalement vidée de son contenu. Ainsi, le coussin chauffant peut avoir un volume inférieur à 1200 cm3 en mode non gonflé et replié, et un volume d'au moins 3600cm3 lorsqu'il est déployé et gonflé, soit un rapport de 1/3 (ou 33%) entre le mode non gonflé et replié et le mode déployé et gonflé.
  • L'invention permet d'obtenir une isolation thermique sans la présence surnuméraire d'un écran thermique, ou d'un matériau dont la seule fonction serait d'être isolant, ou d'un ou plusieurs boucliers thermiques. De manière préférentielle, la présente invention est dépourvue d'une matière thermiquement isolante surnuméraire entre l'élément producteur de chaleur 5 et l'élément d'assise 2. De par la structure de l'élément d'assise, un tel élément isolant n'est pas nécessaire afin de prévenir des pertes de chaleur vers la surface du support sur lequel repose la surface inférieure 22 du coussin chauffant 1. Par matière thermiquement isolante surnuméraire, il faut comprendre toute matière susceptible de créer une isolation thermique entre l'élément producteur de chaleur 5 et l'élément d'assise 2. De manière toujours préférentielle, la présente invention est dépourvue d'une matière susceptible de réfléchir la chaleur entre l'élément producteur de chaleur 5 et l'élément d'assise 2.
  • De manière préférentielle, l'élément flexible producteur de chaleur 5 n'est pas recouvert d'une couche de matériaux surnuméraires afin de séparer l'élément producteur de chaleur 5 de l'enveloppe externe 7.
  • L'invention peut également se présenter sous la forme d'un kit, le kit comprenant un coussin chauffant 1 selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention ainsi qu'un chargeur pouvant charger la source d'énergie portable 6 connectée à l'élément producteur de chaleur 5.
  • L'invention peut également être résumée comme suit : elle concerne un coussin comprenant un élément gonflable apte à bloquer un liquide ou un gaz dans un milieu interne, ledit élément gonflable possédant au moins une face supérieure et une face inférieure. Un élément producteur de chaleur est placé au-dessus, ou en contact, avec la face supérieure de l'élément gonflable. Cet élément chauffant est connecté à une source d'énergie afin de produire de la chaleur. L'élément gonflable, l'élément chauffant et la source d'énergie sont compris dans une enveloppe.
  • La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, il apparaîtra évident pour l'homme du métier que la présente invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. L'invention comprend chacune des caractéristiques nouvelles ainsi que toutes leurs combinaisons. La présence de numéros de référence aux dessins ne peut pas être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros sont indiqués dans les revendications. L'usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que de leur conjugaison, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l'article indéfini « un », « une », ou de l'article défini « le », « la », ou « l' », pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments.

Claims (15)

  1. Coussin chauffant (1) comprenant au moins une face supérieure (21) et une face inférieure (22), le dit coussin chauffant (1)
    comprenant également :
    - un élément d'assise (2) comprenant au moins une face inférieure (3) et une face supérieure (4),
    - un élément producteur de chaleur (5) placé en contact d'échange thermique avec au moins une partie de la face supérieure (21) du coussin chauffant (1),
    - une source d'énergie portable (6) connectée à l'élément producteur de chaleur (5) afin de pouvoir produire ladite chaleur,
    - une enveloppe externe (7) comprenant l'élément d'assise (2), l'élément producteur de chaleur (5), la source d'énergie portable (6), caractérisé en ce que l'élément d'assise (2) comprend une enveloppe gonflable munie d'une soupape (8) permettant d'admettre, d'expulser ou de bloquer un fluide ou un gaz à l'intérieur de la dite enveloppe gonflable, de façon à former un coussin lorsque le fluide ou le gaz est admis et bloqué dans ladite enveloppe gonflable.
  2. Coussin chauffant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) est placé au-dessus de la face supérieure (4) de l'élément d'assise.
  3. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) est placé en contact avec la face supérieure (4) de l'élément d'assise.
  4. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) comprend au moins un fil conducteur d'électricité à gaine polymérique.
  5. Coussin chauffant (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fil conducteur d'électricité présente une résistance électrique comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 4 et 1,5 fois la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable
  6. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) comprend au moins un matériau conducteur compris au sein d'une matrice polymérique, d'un vernis ou d'un film.
  7. Coussin chauffant (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) comprend un noir de carbone et/ou des nanotubes de carbone au sein d'une matrice de silicone.
  8. Coussin chauffant (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) présente une résistance surfacique comprise entre la valeur numérique de tension nominale de la source d'énergie portable divisée par 8 et 3 fois la valeur numérique de tension nominale de la batterie.
  9. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la matrice polymérique comprenant le matériau conducteur est fixée sur la face supérieure (4) de l'élément d'assise par collage, soudage ou tout autre moyen similaire.
  10. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le milieu interne de l'enveloppe gonflable comprend une matrice cellulaire polymérique.
  11. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe gonflable est auto-gonflable.
  12. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre un flux thermique produit par l'élément producteur de chaleur (5) en direction de l'utilisateur du coussin chauffant et un flux thermique produit par l'élément producteur de chaleur (5) en direction d'une surface sur laquelle est posée la face inférieure (22) du coussin chauffant est supérieur à deux.
  13. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume du coussin chauffant (1) non gonflé (9) et replié est inférieur ou égal à 33% du volume du coussin chauffant (1) déployé et gonflé.
  14. Coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément producteur de chaleur (5) est positionné en deux zones correspondant aux zones de contact entre les membres inférieurs de l'utilisateur et le coussin chauffant, les deux zones étant réparties de part et d'autre d'un axe médian du coussin chauffant (1).
  15. Kit comprenant un coussin chauffant (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un chargeur pouvant charger la source d'énergie portable (6) connectée à l'élément producteur de chaleur.
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