FR2595131A1

FR2595131A1 - Cloison de protection thermique

Info

Publication number: FR2595131A1
Application number: FR8602871A
Authority: FR
Inventors: Claude Joly; Jean-Claude Bonneau
Original assignee: Bronzavia SA
Current assignee: Bronzavia SA
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-04
Also published as: FR2595131B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE CLOISON DE PROTECTION THERMIQUE, DESTINEE A ETRE UTILISEE EN PARTICULIER POUR L'ISOLATION ENTRE LES PARTIES CHAUDES ET LES PARTIES FROIDES D'UN VEHICULE. ELLE EST CARACTERISEE EN CE QU'ELLE COMPORTE AU MOINS UNE COUCHE 1 DE MATERIAU REFLECHISSANT, DE FAIBLE EPAISSEUR, CONSTITUANT UN ECRAN REFLECTEUR, ET ENFERMEE DE FACON ETANCHE DANS UN MATERIAU 2 DE PROTECTION SOLIDE, SOUPLE, LEGER ET DE FAIBLE EPAISSEUR.

Description

CLOISON DE PROTECTION THERMIQUE
L'invention est relative à une cloison de protection thermique, destinée à être utilisée en particulier à bord d'un véhicule terrestre ou aérien, ou bien à bord d'un bateau.

Des cloisons de protection thermique sont utilisées à bord'de véhicules, par exemple pour éviter que la chaleur des parties chaudes du moteur ne soit propagée aux autres parties du moteur ou du véhicule, ou bien encore pour assurer l'isolation thermique entre l'extérieur et l'intérieur d'un habitacle ou d'une zone où évoluent les passagers.

Dans un véhicule, on cherche de plus en plus à diminuer, d'une part, le poids des éléments nécessaires au fonctionnement, pour que le rendement du moteur soit optimal et pour permettre d'augmenter la charge utile et, d'autre part, l'encombrement desdits éléments pour pouvoir augmenter le volume de matériel embarqué, et ce, sans que les éléments nécessaires ne perdent de leur efficacité.

Or les cloisons de protection thermique se présentent souvent sous la forme de panneaux relativement lourds et d'épaisseur importante, ce qui ne satisfait pas aux conditions requises à bord d'un véhicule. L'épaisseur importante, en plus de l'encombrement qu'elle implique, s'oppose parfois à la mise en place de ces dispositifs entre deux parties à isoler, trop proches l'une de l'autre.

De plus, les cloisons de protection thermique doivent être suffisamment solides car il est parfois nécessaire de les manipuler, par exemple lors des opérations de maintenance du véhicule.

Il faut donc qu'une cloison d'isolation thermique destinée à être embarquée à bord d'un véhicule soit légère, de faible épaisseur, solide et demeure efficace.

Les cloisons connues jusqu'à présent ne satisfont pas à toutes ces conditions.

On connaît par exemple un type de cloison constitué par un tissu aluminisé collé sur un support en mousse isolante qui possède de bonnes qualités thermo-optiques pour des températures de l'ordre de 3500 C dans l'infrarouge. La mousse sert à limiter la convection au-delà de l'écran. Cependant, ce type de cloison est fragile et relativement épais, puisque l'ensemble possède une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm, ce qui est encore trop important dans certains cas.

La cloison de l'invention ne présente pas ces inconvénients.

Selon l'invention, une cloison de protection thermique est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une couche d'un matériau réfléchissant, de faible épaisseur, enfermée de façon étanche dans un matériau de protection solide léger, et de faible épaisseur, résistant à la température maximale prévue d'utilisation.

Ladite couche de matériau réfléchissant constitue donc un écran réflecteur, qui est l'âme de la cloison.

Selon une autre caractéristique, le matériau de protection est souple, ce qui permet de faciliter éventuellement la mise en place de la cloison en utilisant cette souplesse dans certains cas.

La solution apportée par la présente invention est particulièrement avantageuse, par rapport aux dispositifs de l'art antérieur, dans le domaine des températures moyennes, c'est-à-dire des températures de l'ordre de 3500 C. En effet, l'élément actif de la cloison est le matériau réfléchissant. En l'enfermant de façon étanche dans un matériau de protection, on évite qu'il soit oxydé ou souillé par des poussières, corps gras ou salissures, et de ce fait, son efficacité demeure dans le temps, même lors d'utilisations répétées et il n'est pas nécessaire de disposer un matériau pour limiter la convection au-delà de l'écran. Dans le domaine des températures moyennes, ce matériau réfléchissant suffit à limiter la transmission de chaleur Si son efficacité est préservée.

En effet, dans les dispositifs de l'art antérieur, le matériau réfléchissant se trouve à l'extérieur et son efficacité ne reste pas optimale au fur et à mesure des utilisations, car il finit par être souillé. Ainsi, il réfléchit de moins en moins et laisse passer de plus en plus de chaleur qu'il faut arrêter. Le matériau pour limiter la convection absorbe donc le résidu de chaleur que laisse passer le matériau réfléchissant, et est de plus en plus sollicité au fur et à mesure des utilisations, puisque le matériau réfléchissant se détériore.

Avec la présente invention, ce matériau conserve son efficacité lors d'utilisations répétées puisqu'il est protégé des agressions dûes au milieu extérieur.

Selon une autre caractéristique, la couche de matériau réfléchissant réalisant l'écran est constituée d'une feuille mince intercalée entre deux couches de matériau de protection.

Selon une autre caractéristique, l'écran est réalisé en déposant chimiquement ou électroniquement une couche mince de matériau réfléchissant sur l'une des couches de matériau de protection.

Selon une autre caractéristique, les deux couches de matériau de protection ont une surface supérieure à celle de l'écran pour qu'une liaison étanche puisse être réalisée entre les bords desdites couches, autour dudit écran.

Selon la nature du matériau, le liaison est réalisée soit par collage, soit par polymérisation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de quelques modes de réalisation faite en regard des figures annexées sur lesquelles
- la figure I est une vue éclatée d'un mode de réalisation
- la figure 2 est une vue de dessus du mode de réalisation de la figure 1, lorsque les éléments sont en place les uns par rapport aux autres;
- la figure 3 est une vue en coupe AA de la figure 2
- les figures 4 et 5 sont des vues de dessus de variantes de l'écran utilisé.

Sur la figure 1 sont représentés les éléments permettant de réaliser une cloison de protection thermique conforme à l'invention.

L'âme de la cloison est constituée par une couche 1 de matériau réfléchissant, telle que, par exemple, une feuille de faible épaisseur.

Afin d'éviter que cette couche soit détériorée par les souillures et perde de ce fait son efficacité, et qu'elle se déforme en raison de sa faible épaisseur, deux pièces 2,3 de matériau de protection sont prévues pour l'isoler et conférer une solidité suffisante à la cloison, tout en lui laissant une certaine souplesse.

Ces pièces 2,3 ont des dimensions principales supérieures à celle de l'écran réflecteur 1 pour pouvoir y être placées de part et d'autre et être fixées l'une à l'autre à sa périphérie pour l'isoler de l'extérieur.

Dans une variante, non représentée, le matériau réfléchissant est déposé directement par une méthode chimique, électronique ou électrochimique, sur l'une des couches 2 , 3 de matériau de protection.

Dans cette variante, la surface du matériau réfléchissant est inférieure à la surface des couches de matériau de protection, afin de permettre que la liaison étanche soit réalisée entre les bords des deux couches de matériau de protection.

Dans un mode de réalisation, l'écran est à base d'aluminium.

Selon les cas, il peut donc s'agir d'une feuille d'aluminium intercalée entre les deux couches de matériau de protection, ou d'un dépôt d'aluminium sur l'une desdites couches.

Dans une variante, l'écran est à base d'or en feuille, ou déposé selon le cas.

il est bien entendu que l'écran peut être à base de tout autre matériau connu possédant de bonnes qualités réfléchissantes.

Dans un mode de mise en oeuvre, la couche de matériau réfléchissant constituant l'écran possède une épaisseur comprise entre quelques microns et 5/100 de millimètre, mais reste toujours inférieure à 5/100 de millimètre et les pièces 2,3 de renfort ont chacune une épaisseur comprise entre 2/10 et un demi-millimètre, ce qui permet que l'épaisseur totale du dispositif soit inférieure à 1 millimètre.

Dans un mode de réalisation, les pièces 2,3 sont en matériau composite à base de fibres synthétiques et/ou minérales et/ou organiques, liées entre elles à l'aide de résines époxydes ou phéno liques ou polyimides.

En tous les cas, le choix des éléments composites et du matériau réfléchissant dépend du gradient des températures d'utilisation.

La figure 2 représente, en vue de dessus, une cloison réalisée avec les éléments de la figure 1.

Elle permet de voir en trait interrompu les bords 4 du matériau réfléchissant par rapport à celles des pièces 2,3 de protection et de renfort, ainsi que la zone 5 de jonction entre ces deux pièces, autour dudit matériau 1, ladite zone 5 étant comprise entre les bords desdites pièces et une limite 6 représentée en trait mixte autour des bords 4 du matériau réfléchissant.

Dans un mode de réalisation, la jonction entre les bords des pièces 2,3 de renfort est réalisée à l'aide d'une colle choisie en fonction du gradient des températures prévues d'utilisation et du matériau constitutif desdites pièces.

Dans une variante préférée, cette jonction est réalisée par polymérisation des liants ou matrices entre eux.

La figure 3 est une vue en coupe AA de la figure 2. Elle permet de visualiser l'emplacement relatif de l'écran 1 par rapport aux couches 2,3 de matériau de protection lorsqu'il est réalisé à l'aide d'une feuille indépendante.

Lorsque l'écran 1 est réalisé par dépôt d'un matériau réfléchissant sur l'une des couches 2,3, l'écran et ladite couche sont au contact l'un de l'autre.

Les figures 4 et 5 représentent des variantes de réalisation perfectionnées de l'écran réfléchissant 1 destiné à être placé entre les couches 2,3 de matériau de protection.

Dans ces variantes, on prévoit de réaliser un réseau d'évidements au travers de l'écran, afin que les deux couches 2,3 de matériau de protection et d'isolation puissent être reliées entre elles par collage ou polymérisation, selon le cas, aux emplacements de ces évidements, pour augmenter la tenue au délaminage desdites couches en regard de l'écran.

La surface de ces évidements doit ête faible par rapport à celle de l'écran 1, afin que son efficacité ne soit pas trop altérée.

Dans la variante de la figure 4, les évidements 7,8 sont des orifices circulaires, répartis de façon régulière sur la surface de l'écran.

Dans la variante représentée sur la figure 5, les évidements 9,10 sont en forme de fentes.

Les formes des évidements représentées sur les figures 4 et 5 ne sont nullement limitatives, et il est possible de réaliser toutes autres formes d'évidements, pourvu qu'ils permettent qu'une jonction soit réalisée entre les deux couches 2,3 de matériau de protection au travers de l'écran.

Egalement, sur un même écran, il est possible de réaliser, non pas un seul type d'évidements, mais une combinaison d'évidements de diverses formes.

Lorsque l'écran est sous la forme d'une feuille de matériau, les évidements sont réalisés par des moyens de découpe, et lorsque l'écran est réalisé par dépôt, on dispose des masques aux emplacements où l'on désire réaliser lesdits évidements, sur la couche de matériau de protection où est effectué le dépôt. Ces masques sont retirés après que le dépôt ait été effectué.

Sur les figures 1 à 5, on a représenté des éléments pour réaliser un dispositif d'isolation thermique de forme plane. Cependant, l'invention n'est pas limitée à cette forme. En effet, les pièces 2,3 de protection de l'écran peuvent être réalisées par moulage, avec des formes ou des reliefs variés, et l'écran, lorsqu'il est réalisé avec une feuille mince, peut subir des pliages, des découpes ou autres transformations afin d'être correctement mis en place par rapport aux pièces 2,3 de protection en matériau solide.

Il existe des avantages particuliers à réaliser l'écran par dépôt dans le cas où la cloison doit comporter des reliefs, puisque, dans ce cas, le dépôt peut être effectué directement sur l'une des couches de matériau de protection après qu'elle ait été moulée à sa forme définitive. Ensuite il suffit de placer l'autre couche pour isoler l'écran. Aucun pliage ou déformation de la couche de matériau réfléchissant n'est nécessaire, puisqu'elle est déposée dans sa forme définitive.

De plus, en utilisant la souplesse du matériau de protection de l'écran, il est possible en partant d'une cloison plane, de l'enrouler sur elle-même pour lui donner une forme semi-cylindrique, par exemple pour isoler un élément en l'entourant plus ou moins partiellement.

Cette possibilité est encore un avantage par rapport aux dispositifs de l'art antérieur qui, en raison de leur épaisseur importante, ne possèdent pas cette souplesse, et de ce fait doivent systématiquement être réalisés à leur forme définitive.

Claims

REVENDICATIONS

1. Cloison de protection thermique, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une couche (1) d'un matériau réfléchissant de faible épaisseur constituant un écran réflecteur, enfermée de façon étanche dans un matériau (2,3) de protection solide, léger, et de faible épaisseur.

2. Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau (2,3) de protection de l'écran est souple.

3. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 précédentes, caractérisée en ce que l'écran (1) est intercalé entre deux couches (2,3) d'un matériau de protection.

4. Cloison selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque couche (2,3) de matériau de protection possède des dimensions supérieures à celles de l'écran (1).

5. Cloison selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une liaison étanche (5) est réalisée entre les bords des deux couches (2,3) autour de l'écran (1) par collage et/ou par polymérisation desdits bords entre eux.

6. Cloison selon l'une quelconque des revendications I à 5 précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un évidement (7,8,9,10) est ménagé au travers de la surface de l'écran (1), et en ce qu'une jonction est assurée entre les deux couches (2,3) de matériau de protection au travers dudit évidement par collage et/ou par polymérisation, pour assurer la tenue au délaminage desdites couches.

7. Cloison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'écran (1) est réalisé dans une feuille de matériau réfléchissant.

8. Cloison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'écran (1) est réalisé par dépôt chimique et/ou électronique d'un matériau réfléchissant sur l'une des couches (2 , 3) de matériau de protection.

9. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'écran (1) est à base d'aluminium.

10. Cloison selon l'une quelconque des -revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'écran (1) est à base d'or.

11. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'écran (1) possède une épaisseur inférieure à 5/100 de millimètre.

12. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 précédentes, caractérisée en ce que chaque couche (2,3) de matériau de protection possède une épaisseur comprise entre 2/10 et un demimillimètre.

13. Cloison selon l'une quelconques des revendications 1 à 12 précédentes, caractérisée en ce que chaque couche (2,3) de matériau de protection est en matériau composite à base de fibres synthétiques, et/ou organiques, et/ou minérales, liées entre elles à l'aide d'une matrice.

14. Cloison selon la revendication 13, caractérisée en ce que la matrice de liaison est une résine époxyde.

15. Cloison selon la revendication 13, caractérisée en ce que la matrice de liaison est une résine phénolique.

16. Cloison selon la revendication 13, caractérisée en ce que la matrice de liaison est une résine polyimide.

17. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 précédentes, caractérisée en ce qu'elle possède un relief plan.

18. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 précédentes, caractérisée en ce qu'elle possède un relief quelconque, et en ce que les couches (2,3) de matériau de protection sont réalisées par moulage.

19. Cloison selon la revendication 18, caractérisée en ce que, dans le cas où l'écran (1) est réalisé par dépôt, ledit dépôt est effectué sur l'une des couches (2, 3) après le moulage.