Brevet FR2028203A1 — publié le 19701009

On a établi, notamment en vue du refroidissement de l'air des locaux, des appareils de climatisation équipés de groupes composés de cellules Peltier. Dans la pratique courante, les cellules Peltier sont échelonnées côte à côte et combinées en un sous-ensemble qui constitue un bloc ou une batterie semblable à un panneau à faces planes et parallèles, une face plane constituant le c6té chaud du bloc Peltier, tandis que l'autre face plane constitue le côté froid de celui-ci. Dans les appareils de climatisation connus de ltespèce considérée, on prévoit un échangeur thermique tant du côté chaud que du côté froid de l'élément ou bloc Peltier. Les appareils de climatisation connus, qui fonctionnent d'après le principe Peltier, sont installés, dans les locaux à climatiser, contre une paroi extérieure, dans laquelle on doit prévoir deux ouvertures de passage d'air, à travers lesquelles l'air extérieur est amené vers l'un des échangeurs thermiques et évacué de celui-ci. La nécessité de pratiquer des ouvertures dans le mur au point d'utilisation des appareils de climatisation connus constitue un obstacle à la vulgarisation des appareils de climatisation connus. L'invention vise surtout à remédier à cette situation, ainsi qu'à réaliser un facteur de puissance favorable. Pour atteindre le but visé par l'invention, on part d'un appareil de climatisation à groupe de batteries Peltier composé d'éléments Peltier plats et d'échangeurs thermiques situés de part et d'autre de ceux-ci. Appliquée à un tel appareil de climatisation, l'invention consiste en ce que les blocs Peltier sont combinés en un coffre de climatisation, en les superposant par colonnes et en les échelonnant côte à côte en rangées, suivant le mode de construction en panneaux, coffre qui comporte une paroi de recouvrement postérieure de-grande surface, ainsi qu'une paroi terminale antérieure de grande surface, à ouvertures d'entrée et de sortie d'air et, éventuellement, un ventilateur, les échangeurs de chaleur prévus sur le côtéchaud des éléments Peltier étant constitués en échangeurs thermiques à liquide et, lorsqu'ils appartiennent à une même colonne, étant constitués par au moins un tube de cuivre commun, orienté verticalement, qui est raccordé à un tube d'arrivée principal et à un tube de départ principal, munis d'éléments de connexion pour le raccordement à la conduite d'aller et à la conduite de retour d'une installation de chauffage à eau chaude. L'invention réside réside non seulement dans l'application simultanée des différentes caractéristiques, mais aussi dans une série de telles caractéristiques et dans la combinaison de celles-ci. Les coffres de climatisation sont exécutés dans les mêmes dimensions que les radiateurs employés à ce jour dans les installations de chauffage à eau chaude et sont reliés, au lieu et place de ces radiateurs, au moyen de leurs éléments de connexion prévus sur le tube d'arrivée principal et le tube de départ principal, aux canalisations qui forment la conduite d'aller et la conduite de retour d'une installation de chauffage à eau chaude. Lorsqu'il s'agit de refroidir l'eau du local, on raccorde le groupe de batteries ou blocs Peltier au réseau électrique domestique. Les cellules Peltier absorbent la chaleur de l'échangeur thermique et transmettent celle-oi au circuit d'eau du chauffage, chaleur qui est évacuée en un endroit approprié, par exemple dans la cave, à l'aide d'un échangeur thermique. L'eau joue ici le rôle dtun fluide auxiliaire. L'effet réfrigérant est particulièrement intense lorsque l'air pour l'échangeur thermique à air est aspiré à l'aide d'un ventilateur et refoulé à travers l'échangeur thermique à air. Pendant la marche en chauffage, où la chaleur est empruntée,- comme auparavant, à l'eau chaude, on obtient les avantages connus assurés par un coffre de chauffage et qui résident dans une mise en route rapide du chauffage et une possibilité de réglage adéquate. Pendant la marche en réfrigération, on obtient un facteur de puissance favorable pour les cellules Peltier, ce qui est dû pour une bonne part au fait que les tubes de cuivre permettent une transmission de chaleur adéquate-à liteau de chauffage D'autres avantages et particularités seront exposés dans la description ci-après, relative aux dessins annexés, qui représentent un exemple d'exécution et des détails. Dans ces dessins La Fig. 1 est une vue schématique, en coupe, dtun bloc Peltier combiné avec des échangeurs thermiques à air et à liquide. La Fig. 2 est une vue postérieure schématique d'un appareil de climatisation formé de 8 blocs ou batteries Peltier disposés en deux colonnes comprenant chacune 4 blocs, en 4 rangées. La Fig. 3 est une vue latérale schématique de l'appareil suivant la Fig. 2. La Fig. 4 représente un coffre de climatisation en élévation antérieure. La Fig. 5 est une vue à plus grande échelle, en coupe suivant la ligne V-V de la Fig. 4. Le sous-ensemble suivant la Fig. 1 se compose d'un bloc o -d'une batterie Peltier 1, à laquelle est accolé un tube de cuivre rectangulaire 2, d'une paroi terminale 3 et dtun échangeur thermique à air 4. Sur le côté chaud du bloc Peltier 1 est située la paroi 5 du tube, en contact intime, par toute sa surface, avec ce bloc. Contre la face opposée du bloc Peltier 1 s'applique la paroi postérieure 6 de l'échangeur thermique 4. Sous l'action des ressorts de traction 7, la paroi terminale 3 qui est constituée, par exemple, en une matière synthétique connue sous la dénomination commerciale "Pertinax" - est pressée fermement contre le tube rectangulaire 2, lequel est à son tour attiré contre le bloc Peltier prenant appui sur la paroi postérieure 6. L'échangeur thermique a air 4 est recouvert par les plaques auxiliaires 8 et 9. D'ailleurs, la totalité du sousensemble est garnie de mousse synthétique 10.. Les raccordements électriques 11 et 12 aboutissent à l'extérieur. En outre, le tube rectangulaire 2 est pourvu de tubulures 13, à l'aide desquelles le sous-ensèmble peut être relié à la conduite d'aller et la conduite de retour d'une installation de chauffage à eau chaude, non représentée. I1 va de soi que le tube de cuivre 2 pourrait aussi présenter une section triangulaire ou semi-circulaire. Le seul point essentiel consiste en ce qu'il y ait un côté plan par lequel ce tube peut stappliquer intimement et à grande surface contre la batterie Peltier. Ainsi qu'on le voit dans les Figs. 2 et 3, huit des sous-ensembles représentés dans la Fig. 1 sont combinés en un appareil de climatisation, ces blocs étant superposés en deux colonnes A et B et échelonnés ctte à côte en quatre rangées a, b, c et d, en formant un panneau, et étant pourvus d'une paroi terminale postérieure commune 14. Le tube de cuivre appliqué contre les blocs Peltier 1 est formé, pour chaque colonne, par un trongon de tube continu 15 ou 16, qui communique avec la conduite d'arrivée principale 17, d'une part et avec la conduite de départ principale 1S, d'autre part. La partie active du coffre de climatisation suivant les Figs.4 In. et 5 se compose de plusieurs sous-éléments suivant la Fig. 1, superposés en colonnes et échelonnés côte à côte en rangées, suivant les Figs. 2 et 3, chaque colonne de blocs étant affectée d'un tronçon tubulaire commun 15', raccordé à une conduite d'arrivée principale 17' et à une conduite de départ principale lft. Le coffre réfrigérant est pourvu d'une paroi terminale antérieure commune 19, dont une portion, qui dépasse la colonne de blocs Peltier vers le bas, forme la grille d'entrée d'air 20, tandis que sa portion qui dépasse la colonne de blocs Peltier vers le haut forme la grille de sortie d'air 21. La paroi postérieure 6' de l'échangeur thermique à air est prolongée vers le bas, de sorte que l'on obtient une chambre 22, qui est close à l'exception de la grille d'entrée d'air 20 et dans laquelle est installé un ventilateur 23. La paroi postérieure 6' est prolongée vers le haut également. Son extrémité libre se raccorde à l'extrémité de la grille de sortie d'air 21. Grâce à cette construction on obtient que ltensemble de l'aire repris, aspiré par le ventilateur 23, est amené à traverser ltéchangeur thermique à air et est'refoulé à nouveau dans le local à travers la grille de sortie d'air 21. En outre, le coffre de climatisation possède aussi une paroi de recouvrement postérieure à grande surface, désignée ici par 14'. Les tubes 17' et 1t' aboutissent à des éléments de connexion 24, 25, accessibles de l'extérieur et à l'aide desquels le coffré de climatisation peut être raccordé à la conduite d'aller et à la conduite de retour de l'installation de chauffage à eau chaude. R E V E N D I C A T I Q N S 1*- Appareil de climatisation comprenant un groupe de batteries ou blocs Peltier, constitué par des éléments Peltier plats et des échangeurs thermiques prévus de part et- et-d'autre de ces éléments, caractérisé en ce que l-'échangeur thermique prévu du côté chaud de l'élément Peltier est constitué en échangeur thermique à liquide et est muni de tubulures pour le raccordement à la conduite dtaller et la conduite de retour de l'instal- lation de chauffage à eau chaude, tandis que l'autre échangeur thermique est constitué en échangeur thermique à air. 2. Appareil de climatisation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur thermique à liquide est constitué principalement par un tube de cuivre qui s'applique intimement, par une grande surface, contre les éléments Peltier. 3. Appareil de climatisation suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que I'echangeur thermique à air stap- plique par sa paroi postérieure-contre l'élément Peltier et en ce que l'élément Peltier est intercalé entre cette paroi postérieure et une paroi terminale, la paroi terminale et la paroi postérieure étant attirées fermement, à l'aide de ressorts, contre les éléments Peltier, ltespace entre la paroi postérieure et la paroi terminale étant garni de mousse synthétique. 4. Appareil de climatisation suivant une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs Peltier sont combinés en un coffre de climatisation, en les superposant par colonnes (A,B) et en les échelonnant côte à côte en rangées a,b,c,d, à-la manière d'un panneau, coffre comprenant une paroi de recouvrement postérieure à grande surface, ainsi qu'unie paroi terminale antérieure à grande surface, munie dtune ouverture d'entrée d'air et dune- couverture dé sortie d'air, ce coffre étant éventuellement muni d'un ventilateur, le coté aller et le côté retour de chaque échangeur thermique à liquide étant relié à un tube d'arrivée principal et à un tube de départ principal, munis d'éléments de connexion pour le raccordement à la conduite d'aller et la conduite de retour d'une installation de chauffage à eau chaude. 5. Appareil de climatisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les échangeurs thermiques à liquide des blocs Peltier d'une colonne (A,B) sont constitués par au moins un tronçon tubulaire orienté verticalement, 6. Appareil de climatisation à groupe de blocs Peltier, constitué par des éléments Peltier plats et des échangeurs de chaleur disposés de part et d'autre de ceux-ci, caractérisé en ce que les blocs Peltier sont assemblés par superposition en colonnes (A,B) et échelonnement côte à côte en rangées a,b,c,d, en formant des panneaux, pour constituer un coffre de climatisation, lequel comporte une paroi de recouvrement postérieure de grande surface ainsi qutune paroi terminale antérieure de grande surface munie d'une ouverture d'entrée d'air et d'une ouverture de sortie d'air, ce coffre étant ventuellement équipé d'un ventilateur, les échangeurs thermiques du côté chaud des éléments Peltier étant constitués par des échangeurs thermiques à liquide et étant formés, lorsqu'ils appartiennent à une colonne commune, par au moins un tube de cuivre commun orienté verticalement, chacun de ces tubes étant raccordé à un tube principal d'arrivée d'air et à un tube principal de départ d'air, pourvus d'éléments de connexion pour le raccordement à la conduite d'aller et à la conduite de retour d'une installation de chauffage à eau chaude.