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Uln
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aluminium
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selenium
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water
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Polymer
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Polyurethane
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Physical
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82 L
(1)
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de 12 volts
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Organism
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518282A1
Family ID 19204098
Probable Assignee Paturel Michel
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title A surface of a thermoelectric module, whose other surface is
provided with heat-dissipating vanes, is attached to the...
FR Title PROCEDE POUR CONTROLER LA TEMPERATURE D'UN APPAREIL ET
APPAREILS METTANT EN OEUVRE UN TEL PROCEDE
Abstract
_________________________________________________________________
A surface of a thermoelectric module, whose other surface is provided
with heat-dissipating vanes, is attached to the outer surface of a
body. The remainder of the outer surface of the body is provided with
an insulating layer, and the heat-dissipating vanes are ventilated.
The body is part of a device for processing materials, during the
processing of which by the device heat is produced. The thermoelectric
module cools the body, and thus the materials, effectively.
L'INVENTION CONCERNE LE CONTROLE DE LA TEMPERATURE D'APPAREILS A CORPS
THERMIQUEMENT CONDUCTEUR.
ON APPLIQUE SUR AU MOINS UNE FACE EXTERIEURE DU CORPS 1 UNE FACE D'UN
MODULE THERMO-ELECTRIQUE 2, 3, 4, 5 DONT L'AUTRE FACE EST LIEE A UN
ELEMENT RADIANT 6, 8, 9, 10. ON RECOUVRE D'UN ISOLANT THERMIQUE 11 AU
MOINS UNE PARTIE DU RESTE DE LA SURFACE EXTERIEURE DU CORPS 1 ET ON
VENTILE 14 AU MOINS L'ELEMENT RADIANT.
APPLICATION AUX APPAREILS A COMPRESSION, SECTIONNEMENT, MOULAGE,
BROYAGE, MELANGE ET ANALOGUES, PLUS PARTICULIEREMENT A USAGE
PHARMACEUTIQUE OU ALIMENTAIRE, NOTAMMENT LES HACHOIRS A VIANDE.
Description
_________________________________________________________________
Procede pour controler la temperature d'un appareil et appareils
mettant en oeuvre un tel procede.
La presente invention concerne le controle de la temperature
d'appareils a corps thermiquement conducteur.
Il est necessaire ou avantageux de pouvoir contre ler la temperature
d'appareils dont le fonctionnement degage ou absorbe des calories.
C'est notamment le cas pour les melang appareils a compression,
sectionnement,moulage, broyage, melang et analogues, couramment
utilises dans l'industrie alimentaire ou pharmaceutique, et notamment
les hachoirs a viande
Des problemes analogues sont egalement a resoudre dans les appareils
ou le degagement ou lssabsorbtion de calories sont dts, non pas au
fonctionnement de l'appareil lui-meme, mais aux reactions qui se
produisent au sein de la masse de substance a traIter contenue dans
l'appareil C'est notamment le cas des melangeurs ou reacteurs utilises
dans l'industria chimique.Le probleme se pose plus particulierement
pour les appareils de laboratoire pour lesquels on ne dispose
generalement pas de dispositif d'absorption de calories peu
encombrant, peu onereux et cependant efficace.
L'invention a pour objet un procede pour controler la temperature d'un
appareil a corps thermiquement conducteur caracterise en ce qu'il
consiste a menager sur ce corps au moins une surface de forme
complementaire de celle d'une face d'un module thermoelectrique, a
appliquer la face du module contre la surface complementaire du corps
en bonne conduction thermique, a isoler thermiquement de l'exterieur
au moins une partie du reste du corps, et a soumettre l'autre face du
modale a l'action d un fluide caloporteur.
Afin d faciliter l'echange de temperature, il est generalemenW
avantageux d' appliquer, en bonne conduction thermique, un ele.aent
radiant contre l'autre face du module.
Pour assurer une borne liaison thermique, il est avantageux
d'appliquer la face du module contre la surface de forme
complementaire du bSti,ainsi que l'autre face du module contre un
element radiant, a l'aide de moyens de compression, tels qu'une frette
ou un etrier. On peut egalement assurer cette liaison par soudage ou
collage.
Il est facile de regler la temperature des modules thermo-electriques
en variant leur tension d'alimentation, ce que l'on peut effectuer
sous controle d'au moins une sonde thermique.
Ainsi, dans le procede qui fait l'objet de l'invention, on assure le
refroidissement ou le chauffage de l'appareil grace a la
conductibilite thermique de son corps que l'on isole thermiquement de
l'exterieur, afin d'eviter les deperditions ou les gains de calories.
Au contraire, dans tous les procedes classiques jusqu'ici preconises,
on enferme le corps de l'appareil dans une enceinte a l'inteneur de
laquelle on apporte ou enleve des calories, ce qui augmente
l'encombrement des appareils et necessite, notamment, des groupes
frigori fic independants a compression ou absorbtion.
L'utilisation de l'effet Peltier, sous forme de modules
thermo-electriques, permet la realisation d'appareils compacts, bon
marche, robustes et d'encombrement reduit. Il est facile de regler
l'efficacite de tels modules et d'invetser leur fonctionnement par
simple inversion de leur courant d'alimentation.
L'experience montre que l'application de chaleur ou de froid,en un ou
plusieurs points localises du corps thermiquement conducteur d'un
appareil, assure le refroidissement ou le chauffage dans de bonnes
conditions de la substance a traiter contenue dans l'appareil.
L'invention a egalement pour objet un appareil a temperature
controlee, mettant en oeuvre le procede precite, caracterise en ce
qu'il comprend un corps thermiquement conducteur dont une partie de la
surface exterieure est liee thermiquement avec une face d'au moins un
module thermo-electrique, une partie au moins du reste de la surface
exterieure du corps etant recouverte d'une couche d'isolant thermique,
une alimentation-en courant continu du module, des moyens de controle
de cette alimentation, et des moyens d'aeration d'au moins l'autre
face du module.
Un bon echange thermique avec l'atmosphere peut etre aisement oralise
en assurant une bonne liaison thermique de l'autre face du module avec
des radiateurs
Suivant Uln mode de realisation particulierement avantageux, on
realise l'isolant thermique du corps de l'appareil par moulage in situ
d'une couche de materiau isolant, notamment de polyurethane rigide a
cellules fermees.
Le contre de l'alimentation du module peut etre realise au moyen d'une
sonde thermique actionnant un interrupteur ou,. lorsqu'on dessine un
reglage plus precis,des moyens electroniques classiques de reglage de
tension de l'alimentation d'un transformateur redresseur alimente a
partir du secteur electrique alternatif.
Les moyens d'aeration peuvent comprendre simplemen un carter ouvert
entourant partiellement le corps et un ventilateur assurant un courant
d'air exterieur entre le carter et la face exterieure du module.
Les modules thermo electriques utilisables pour la mise en pratique de
l'invention peuvent etre avantageusement du type constitue par un
element plat en ceramique renfermant une pluralite dethermo-couples
orientes vers les faces principales de l'element.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description
detaillee qui va suivre et a l'examen des dessins annexes qui
representent, a titre non limitatif, un mode de realisation de
l'invention. Sur ces dessins
- la figure 1 est une vue schematique de face d'un hachoir a viande
suivant l'invention t
- la figure 2 est une vue schematique et partiellement en coupe
suivant la ligne Il-Il, de la figure 1 -;
- la figure 3 est une vue schematique en coupe suivant la ligne
III-III de la figure 2.
Le hachoir a viande represente sur ces figures comprend
essentiellement un corps principal 1, thermiquement conducteur, par
exemple en fonte d'aluminium. Sur la face extericurede ce corps 1, a
des emplacements predeter mines, sont usinees des parties plates sur
lesquelles on vient appliquer des modules thermo-electrique 2, 3, 4 et
5. Ces modules thermo-electriques sont maintenus appliques contre la
paroi du corps l, au moyen de plaques 6, 8, 9 et 10 respectivement,
munie d'ailettes par exemple en aluminium moule,qui sont vissees dans
la paroi du corps 1.
En dehors des emplacements des modules 2, 3, 4, 5, la surface
exterieure du corps 1 est recouverte d'un isolant thermique Il que
l'on realise par exemple avec de la mouse de polyurethane rigide, a
cellules fermees, moule sur place de facon classique a l'aide d'un
coffrage leger, eventuellement reutilisable. et
LLensemble du corps 1 est maintenu en place/entoure par un carter 7
dans lesfacesavant et arriere duquel sont decoupes des events, tels
que 12, 13.
Un ventilateur 14 est fixe a l'arriere de l'appareil, au voisinage des
events 13, au moyen d'une console 15 qui supporte egalement une
extremite d'un axe portant une roue dentee 16, en prise avec une vis
sans fin 17, actionnee par un moteur 18. L'autre extremite 19 de
l'arbre de la roue 16 tourillonne dans la paroi du corps 1, dans l'axe
du logement du corps de hachoir 20 et vient en prise avec la vis 21 du
hachoir. L'autre extremite de la vis du hachoir 21 tourillonne dans un
support alveolaire 22k et une plaque perforee 23 en entrainant un
couteau 24 dispose entre le support 22 et la grille 23. L'ensemble est
maintenu de facon classique par un ecrou 25 visse sur un epaulement
terminant le corps du hachoir. 20. Le corps du hachoir 20 est fixe de
facon aisement amovible a l'interieur du corps 1 par un dispositif
classique, tel qu'un montage a baionnette (non represente).
Une sonde thermo-electrique 26 est liee a un interrupteur 27 qui coupe
le courant d'alimentation du trans- formateur-reducteur 28, alimentant
les modules thermoelectriques en fonction de la temperature de l'air a
l'interieur du carter 7. Un potentiometre actionne par un bouton
exterieur 29 permet de regler la tension d'alimentation du
transformateur-reducteur 28, et par la meme, la temp rature des
modules thermo-electriques assurant le refroidissement du hachoir.
Dans le mode de realisation represente, la partie du corps 1 formant
manchon autour du corps du hachoir 20 est refroidie par trois modules
3, 4, 5, et le plateau sur lequel est dispose la viande a hacher est
refroidi par un seul module 2.
On peut varier le nombre et l'emplacement des modules suivant les
utilisations envisagees ainsi que suivant les caracteristiques des
modules. Ainsi, pour des boucheries ou charcuteries utilisant de facon
presque continue un tel hachoir, il est avantageux de refroidir
surtout le corps du hachoir, tandis que,lorsque l'utilisation du
hachoir est sporadique, il peut etre avantageux de refroidir plutot le
plateau sur lequel repose la viande en attente d'etre hachee.
Un couvercle transparent 30 complete l'appareil et evite des
deperditions de frigories.
Dans un exemple de realisation pratique, on equipe suivant l'invention
un hachoir a viande du commerce du type vendu sous la reference 82 L
par la societe francaise DRC.
On utilise quatre modules contenant chacun soixante etonzecouples
thermo-electriques du type standard vendu par la socHRE americaine
Melcor.
Ces modules fonctionnent sur courant continu de 12 volts et le
materiauthermo-electrique est un alliage quaternaire' dope de bismuth,
tellurium, selenium et anti thermoconductrice. moine enferme entre
deux plaques de ceramique /
Trois de ces modules sont disposes autour du corps du hachoir et un
sous le plateau. Un tel ensemble permet de maintenir la temperature de
la viande a hacher entre
O et + 50C dans une ambiance de + 15 A + 250C
Bien entendu, l'invention n'est-nullement limitee au mode de
realisation decrit et represente, elle est suceptible de nombreuses
variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications
envisagees et sans s'ecarter pour autant du cadre de l'invention.
C'est ainsi que l'invention peut etre aussi bien utilisee pour
controler la temperature, generalement en la refroidissant, de
substances restant a l'interieur d'appareils de traitement pendant des
periodes de non fonctionnement de ces appareils. C'ast souvent le cas
des hachoirs a viande.
De meme, les faces exterieures des modules thermos electriques peuvent
etre refroidies (ou rechauffees suivant le cas) par tout autre moyen
connu qu'une ventilation, notamment par circulation d'un fluide, par
exemple avec des radiateurs a water.
Claims
_________________________________________________________________
1.rg ELDIcA s1. Procede pour controler la temperature d'unappareil a
corps thermiquement conducteur, caracterise ence qu'il consiste
consiste menager sur ce corps au moins une surce de forme
complementaire de celle dQune face dgun modulethermoelectrique, a
appliquer la face du module contre lasurface complementaire du corps
en tonne conduction thermique, a isoler tbermi?iement d 1 'exterieur
au moins unepartie du reste du corps et a soumettre l'autre face
dumodule a l'action d'un fluide caloporteur.2. Procede suivant la
revendication 1, caracterise ence qu 'on applique e bonne conduction
thermique un elementradiant contre l'autre face du module.3. Procede
suivant la revendication 1 ou 2, caracteriseen ce qu'on assemble par
collage la face du module contrela surface de forme complementaire du
bSti et/ou l'autreface du module contre l'element radiant.4. Procede
suivant liune des revendications 1 a 3caracterise en ce qu'on regle la
temperature du module envariant la tension d'alimentation du-module5.
Procede suivant la revendication 4, caracterise ence qu'on regle la
tension d'alimentation sous controled'au moins une sonde thermique.6.
Appareil de temperature controlee suivant leprocede de l'une des
revendications 1 a 5, caracterise ence qu'il comprend un corps 1
thermiquement conducteur, dontune partie de la surface exterieure est
liee thermiquementavec une face d'au moins un module thermoelectrique
2, 3, 4,5, une partie au moins du reste de la surface exterieuredu
corps etant recouverte d'une couche d'isolant thermique ll d'une
alimentation en courant continu 28 du module, desmoyens de controle
26, 27 de cette alimentation, et desmoyens d'aeration 14 d'au moins
l'autre face du module.. -u pareil suivant la revendication 6,
caracterise en ce que l'autre face du module est liee thermiquement a
des ailettes de radiateur 6, 8, 9, lO.8. Appareil suivant l'une des
revendications 6 ou 7, caracterise en ce que l'isolant thermique du
corps 1 est constitue par une couche moulee in situ de materiau
isolant 11.9. Appareil suivant la revendication 8, caracterise en ce
que l'isolant thermique est constitue par du polyurethane rigide a
cellules fermees.lO. Appareil suivant l'une des revendications 6 a 9,
caracterise en ce que les moyens de controle de l'alimentation du
module comprennent au moins une sonde thermoelectrique 26 actionnant
un interrupteur 27.ll. Appareil suivant l'une des revendications 6 a
lo, caracterise en ce que les moyens d'aeration comprennent un carter
ouvert 7 entourant partiellement le corps 1 et un ventilateur 14
assurant un courant d'air exterieur au moins entre le carter et la
face exterieure du module 2, 3, 4, 5.12. Appareil suivant l'une des
revendications 6 a li caracterise en ce que le module thermoelectrique
est constitue par un element plat en ceramique renfermant une
pluralite de thermocouples orientes vers les faces principales de
l'element.13. Appareil suivant l'une des revendications 6 a 12,
caracterise en ce qu'il est constitue par un hache-viande dont au
moins les faces exterieures d'un manchon entourent le corps du hachoir
20, et lesplateaux portent chacun au moins un module thermo-electrique
2,3,4,5 et sont recouverts exterieurement d'isolant thermique ll au
moins sur une partie de leurs faces exterieures en dehors des parties
portant les modules.
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