BREVETS VITAL TECH : INNOVATIONS EN INFRATHÉRAPIE PAR INFRAROUGES LONGS
Les brevets VITAL TECH reposent sur deux innovations conçues pour maîtriser la répartition du rayonnement infrarouge et la température des émetteurs.
Les brevets VITAL TECH portent sur deux innovations développées autour du VITAL DOME : une géométrie parabolique conçue pour optimiser la répartition du rayonnement infrarouge autour du corps, et un système électronique permettant une régulation fine de la température des émetteurs.
Déposées en France en 2013, ces innovations constituent le socle technologique du VITAL DOME. Elles traduisent une même approche : maîtriser la distribution de l’énergie, la température et la stabilité de l’exposition plutôt que rechercher une puissance maximale.
Les brevets VITAL TECH peuvent être consultés dans les bases publiques : FR3012336B1 pour la géométrie parabolique et FR3012337B1 pour le système de régulation.
BREVETS VITAL TECH : GÉOMÉTRIE PARABOLIQUE ET RÉPARTITION DU RAYONNEMENT
Le premier des brevets VITAL TECH porte sur la géométrie de l’émetteur de Convergence d’Émission Parabolique du VITAL DOME. Sa forme parabolique est conçue pour répartir plus largement le rayonnement infrarouge autour du corps. Elle vise ainsi une exposition plus homogène.
Cette parabole s’appuie sur une construction mathématique associée au nombre d’or, φ ≈ 1,618. Ce rapport mathématique apparaît dans certaines organisations naturelles et dans certaines proportions du corps humain.
Il occupe également une place importante dans l’histoire de l’art et de l’architecture. Il y est souvent associé à la recherche d’un équilibre harmonieux entre les parties et le tout.
Dans le VITAL DOME, cette référence relie géométrie, proportion et fonction. La forme parabolique organise la convergence et la répartition du rayonnement. Le nombre d’or participe, quant à lui, à la logique mathématique de sa conception.
UNE STRUCTURE RÉFLECTRICE POUR LIMITER LES PERTES
Le brevet prévoit, derrière la couche chauffante, une couche réflectrice qui suit la géométrie de l’émetteur. Son rôle est de renvoyer vers l’intérieur de l’appareil le rayonnement infrarouge qui partirait autrement vers l’extérieur.
Cette conception permet de réduire les pertes radiatives et de mieux utiliser l’énergie produite. Elle limite également les transferts thermiques vers l’enveloppe externe du VITAL DOME.
Dans la configuration décrite par le brevet, la structure associe plusieurs films réflecteurs à des couches isolantes. Cette architecture multicouche est destinée à optimiser à la fois la réflexion et l’isolation thermique.
ÉMETTEUR SANS
RÉFLECTEUR ARRIÈRE
RÉFLECTEUR
MULTICOUCHE
Dans le VITAL DOME, a structure réflectrice renvoie vers l’intérieur de l’appareil une grande partie du rayonnement qui partirait autrement vers l’extérieur, afin de <strong>limiter les pertes et mieux concentrer l’énergie utile autour du corps</strong>.
SOURCE
PONCTUELLE
Dans un sauna « japonais » avec émetteur céramique, les IRL d’une source très localisée concentre davantage l’énergie sur certaines zones et peut créer une exposition moins homogène qu’une grande surface rayonnante.
Brevets VITAL TECH : Pourquoi la géométrie et le réflecteur changent-ils la performance ?
Dans un sauna japonais dépourvu de réflecteur, une partie du rayonnement émis par les éléments chauffants se propage vers l’extérieur. Cette énergie ne contribue donc pas directement à l’exposition de l’utilisateur.
La géométrie semi-cylindrique peut également concentrer davantage le rayonnement sur certaines zones. La répartition thermique autour du corps est alors moins homogène.
Le VITAL DOME associe au contraire une géométrie parabolique brevetée à une structure réflectrice multicouche. La parabole organise la convergence du rayonnement sur un volume plus largement réparti autour du corps.
Le réflecteur renvoie vers l’intérieur une partie de l’énergie qui partirait autrement vers l’extérieur. Cette association permet donc à la fois de limiter les pertes radiatives et de mieux répartir l’énergie utile autour de l’utilisateur.
Cette combinaison — géométrie parabolique + réflexion multicouche — différencie techniquement le VITAL DOME d’une enceinte demi-cylindrique sans dispositif de réflexion arrière. Le brevet décrit précisément ces deux éléments comme participant à l’amélioration de la répartition et de l’efficacité thermique du dispositif.
À puissance égale, l’enjeu n’est donc pas seulement de produire des infrarouges, mais de diriger et de répartir utilement le rayonnement produit.
BREVETS VITAL TECH : RÉGULATION FINE DE LA TEMPÉRATURE DES ÉMETTEURS
Le second des brevets VITAL TECH concerne le pilotage électronique des émetteurs infrarouges.
Des sondes mesurent la température et transmettent ces informations au programmateur. Celui-ci ajuste l’alimentation des panneaux par impulsions afin d’atteindre puis de maintenir la température définie.
Les relais statiques synchrones délivrent la puissance uniquement lorsque cela est nécessaire. Une fois la température cible atteinte, l’alimentation est modulée pour stabiliser le fonctionnement.
Cette régulation évite que les émetteurs continuent à monter inutilement en température. Elle permet aussi de mieux maîtriser la température des panneaux B-Carbon.
Le système vise ainsi des conditions d’exposition plus constantes et plus reproductibles d’une séance à l’autre.
BREVETS VITAL TECH : UNE TEMPÉRATURE CIBLE ATTEINTE PUIS MAINTENUE
La régulation contrôle la température de l’émetteur, laquelle influence directement sa distribution spectrale infrarouge.
BREVETS VITAL TECH : CE QUE MONTRENT LES MESURES COMPARATIVES
Au-delà du principe breveté, VITAL TECH a réalisé des mesures comparatives afin d’observer concrètement le comportement thermique du VITAL DOME face à un appareil de conception différente. Ces mesures permettent d’illustrer concrètement certains principes techniques décrits dans les brevets VITAL TECH. Elles portent notamment sur la vitesse de montée en température, la stabilité de la consigne et l’homogénéité thermique.
Mesures comparatives VITAL DOME vs appareil de type sauna « japonais » demi-cylindrique. Temps nécessaires pour atteindre les températures cibles indiquées.
40 °C
VITAL DOME : 3 min 25 s
Sauna « japonais » : 10 min 48 s
60 °C
VITAL DOME : 7 min 15 s
Sauna « japonais » : 22 min
80 °C
VITAL DOME : 13 min
Sauna « japonais » : 27 min 06 s
UNE MONTÉE EN TEMPÉRATURE PLUS RAPIDE ET MIEUX CONTRÔLéE
Lors de cette mesure comparative, le VITAL DOME atteint plus rapidement les températures mesurées sur les panneaux.
À 40 °C, le VITAL DOME atteint la cible en 3 min 25 s. Le sauna « japonais » comparé met 10 min 48 s.
À 60 °C, les temps mesurés sont de 7 min 15 s et 22 min. À 80 °C, ils sont de 13 min et 27 min 06 s.
Ces résultats caractérisent les appareils testés et les conditions de cette mesure. Ils montrent la capacité du VITAL DOME à atteindre rapidement la température programmée. Le système module ensuite l’alimentation pour la maintenir de manière stable.
Cette différence tient aussi au mode de régulation. L’appareil comparé utilise un thermostat électromécanique Matsuo Electric M2 95XD, fabriqué au Japon. Son fonctionnement repose sur un principe de commutation.
L’émetteur est alimenté jusqu’à l’atteinte d’un seuil de température. Le circuit est alors coupé, puis réenclenché lorsque la température redescend.
Lorsque l’alimentation s’interrompt, le panneau cesse d’être chauffé activement. Il continue toutefois à émettre des infrarouges pendant son refroidissement. Leur intensité diminue progressivement.
Le fonctionnement repose donc sur des cycles successifs de chauffe, coupure et refroidissement.
Le système breveté VITAL TECH adopte une autre logique. Des sondes mesurent la température des émetteurs. Le pilotage électronique module ensuite leur alimentation pour maintenir la température choisie.
La différence ne réside donc pas seulement dans la rapidité de chauffe. Elle tient aussi à la capacité de maîtriser et stabiliser la température des émetteurs pendant la séance.
PLUS DE TEMPS À TEMPÉRATURE DE CONSIGNE
Sur des séances de 40 minutes programmées à 40 °C et 60 °C, le VITAL DOME atteint rapidement la température choisie. Sa régulation électronique permet ensuite de la maintenir.
D’après les mesures réalisées, la consigne de 40 °C est atteinte en 3 min 25 s. Il reste alors environ 36 min 35 s de séance autour de cette température.
À 60 °C, la consigne est atteinte en 7 min 15 s. La durée restante autour du niveau thermique programmé est alors d’environ 32 min 45 s.
Sur l’appareil comparé, la montée en température est plus lente : 10 min 48 s pour atteindre 40 °C et 22 min pour atteindre 60 °C. Le graphique montre également que la température continue ensuite d’évoluer au lieu d’être stabilisée autour d’une consigne.
À durée de séance identique, le VITAL DOME consacre ainsi une plus grande partie du temps aux conditions thermiques programmées. Il offre également une température plus stable et plus reproductible d’une séance à l’autre.
Mesure comparative sur des cycles de 40 minutes à 40 °C et 60 °C : évolution de la température des émetteurs du VITAL DOME et de l’appareil comparé.
Une performance qui compte aussi en exploitation
Pour un établissement professionnel, le temps nécessaire pour atteindre les conditions programmées influence directement l’organisation des séances. Il conditionne aussi la disponibilité de l’équipement.
Grâce à sa montée en température rapide et à sa régulation électronique, le VITAL DOME réduit le temps consacré à la mise en chauffe. Les séances peuvent ainsi s’enchaîner dans des conditions thermiques maîtrisées.
Sur une amplitude d’exploitation de 10 heures, la simulation réalisée permet jusqu’à 14 créneaux avec le VITAL DOME, contre 10 avec l’appareil comparé, qui nécessite environ 20 minutes de préchauffage.
Cela représente jusqu’à 40 % de créneaux supplémentaires sur une journée d’exploitation.
Pour l’exploitant, l’enjeu est double : améliorer la disponibilité de l’équipement et optimiser son potentiel d’utilisation tout au long de la journée.
Le VITAL DOME est conçu pour un usage professionnel intensif
SAUNAS « JAPONAIS » ET/OU « CHINOIS »
GÉOMÉTRIE DEMI-CYLINDRIQUE
Support non chauffant, émission principalement périphérique
VITAL DOME
GÉOMÉTRIE PARABOLIQUE
Plaques B-Carbon nouvelle génération + matelas chauffant émetteur d’IRL
À température comparable, l’appareil testé présente davantage de zones froides et de bandes de chauffe différenciées, tandis que le VITAL DOME offre un environnement thermique visuellement plus continu et plus enveloppant.
UNE RÉPARTITION THERMIQUE PLUS HOMOGÈNE DANS L'APPAREIL
Les thermographies permettent d’observer la manière dont la chaleur se répartit dans l’ensemble de l’espace intérieur des deux appareils.
Sur l’appareil japonais comparé, issu d’une conception développée au début des années 1980 et équipé de plaques B-Carbon d’ancienne génération, la répartition apparaît plus segmentée. On distingue des bandes de chauffe et plusieurs zones nettement plus froides.
Cette différence est également cohérente avec sa conception. Le support sur lequel repose l’utilisateur n’est pas chauffant. L’émission infrarouge provient principalement des éléments disposés autour du corps.
L’utilisateur doit donc changer de position au cours de la séance pour exposer successivement les différentes faces du corps. Cette contrainte est d’autant plus sensible que l’espace intérieur de ce type d’appareil est réduit.
Le VITAL DOME adopte une conception différente. Les plaques B-Carbon de nouvelle génération, disposées dans les dômes, diffusent le rayonnement autour du corps.
Le matelas chauffant participe lui aussi à l’émission d’infrarouges longs sous l’utilisateur. La zone d’exposition est ainsi plus largement répartie autour du corps.
Les thermographies montrent une continuité thermique plus importante dans le volume intérieur du VITAL DOME. Les contrastes entre zones chaudes et zones froides y apparaissent moins marqués.
L’intérêt du VITAL DOME ne réside donc pas seulement dans la température atteinte, mais dans sa capacité à créer un environnement thermique plus enveloppant et à répartir l’énergie sur une surface d’exposition plus importante.
DISTRIBUTION DES TEMPÉRATURES DANS LA ZONE OBSERVÉE
Les histogrammes générés par le logiciel CAMReport représentent la distribution des températures relevées sur les zones analysées des thermographies durant une séance à 66°C.
Sur l’appareil comparé, la distribution fait apparaître plusieurs groupes de températures nettement différenciés, cohérents avec les alternances de zones chaudes et froides visibles sur la thermographie.
Sur le VITAL DOME, la distribution apparaît plus continue et une proportion importante de la zone observée se situe dans les plages thermiques élevées, ce qui correspond à l’environnement plus largement chauffé visible sur la thermographie.
La lecture conjointe des thermographies et des distributions de température met ainsi en évidence deux comportements distincts : une chauffe plus segmentée dans l’appareil comparé et une enveloppe thermique plus continue dans le VITAL DOME.
SAUNAS « JAPONAIS » ET/OU « CHINOIS »
VITAL DOME
Brevets VITAL TECH : Une chaleur pensée pour envelopper le corps
Géométrie parabolique, surfaces B-Carbon et matelas chauffant agissent ensemble pour répartir le rayonnement infrarouge autour et sous l’utilisateur.
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