Brevet FR2234536A1 — publié le 19750117

La présente invention concerne un élément échangeur de chaleur ou de chaleur et d'humidité entre deux courants d'air. L'élément échangeur est utilisé notamment en tant que dispositif accumulateur dans des échangeurs de chaleur à régénération destinés au domaine de la climatisation. L'élément échangeur peut dans ce cas être réalisé sous la forme d'un rotor qui se déplace, suivant un trajet fermé sur lui-même, entre deux passages qui sont parcourus par les deux courants d'air. Il est connu des matières accumulatrices en tissu ou tricot en fils métalliques qui, en vue d'obtenir une structure tridimensionnelle, sont disposées en plusieurs couches et sont utilisées de préférence en tant que dispositifs- accumulateurs compacts dans la technique des basses températures. En outre, on connait des matières accumulatrices non métalliques destinées à des échangeurs de chaleur à régénération pour la technique de la climatisation et qui sont constituées par une matière de base ondulée et stratifiée de préference du papier d'amiante, qui est revêtue d'une couche hygroscopique. les matières accumulatrices en fil métallique ne sont pas aptes à transmettre de l'humidité en cas d'utilisation dans la technique de climatisation alors que des matières accumulatrices non métalliques exigent davantage de place en raison de la plus faible chaleur volumique de la matière de base. En outre, la fabrication des matières accumulatrices en fil métallique suivant les techniques de tissage ou de tricotage utilisées traditionnellement dans le domaine textile est très coû- teuse. Le fil à mettre en oeuvre doit répondre à des conditions rigoureuses en ce qui concerne sa résistance mécanique et son élasticité. Dans les procédés de tissage ou de tricotage il est difficile de réaliser un article en utilisant des matières différentes, par exemple des matières métalliques et des matières non métalliques. L'épaisseur d'un article plan tissé ou tricoté est relativement faible et n' est guère variable pour un poids par unité de surface et une épaisseur de fil prédéterminés. Par conséquent, pour obtenir le degré de tassement tridimensionnel requis il faut, dans certaines conditions, placer des éléments d'espacement entre les couches superposées. Un élément accumulateur constitué par un tissu ou un tricot en fil métallique en plusieurs couches peut être parcouru par un fluide dans toutes les directions. C'est pourquoi, dans les échangeurs de chaleur à régénération rotatifs habituellement utilisés dans le domaine de la climatisatiqn, il est acessaire de prévoir des éléments additionnels pour éviter des mélanges d'air. L'invention a pour objet de réduire le coût de fabrication de la matière accumulatrice et d'augmenter sa valeur utilitaire. L'invention crée une matière accumulatrice qui allie la compasité et le pouvoir d'absorption de chaleur de matières accumulatrices en fil métallique et le pouvoir d'absorption d'humidité des matières accumulatrices non métalliques et qui peut être fabriquée de manière rationnelle. Suivant la présente invention, l'élément échangeur de chaleur et d'humidité est constitué par un tissu à maille cousue dans lequel la matière accumulatrice de chaleur, comme par exemple du fil métallique ou des matières métalliques analogues en forme de fil ou des voiles fibreux, est utilisée seule ou conjointement avec une matière capable d'accumuler l'humidité, comme par exemple des fils ou voiles en laine, coton, fibres acryliques et analogues. Suivant -une forme de réalisation de la présente invention, l'élément échangeur est constitué par un tissu à vaille cousue dans lequel des couches de fils, comme par exemple des fils de trame constitués par une matière métallique en forme de fil plus ou moins fin ou analogues ou des fils de trame en une matière métallique et/ou non métallique en forme de fil plus ou moins fin, de fibres ou analogues et des fils de chaîne en une matière métallique et/ou non métallique en forme de fil plus ou moins fin, de fibres ou analogues sont cousues ensemble à l'aide de fils de couture constitués par une matière non métallique en forme de fil, de fibres ou analogues. Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, l'élément échangeur est constitué par une bande de fond composée d'un tissu à maille cousue comportant une matière métallique et/ou non métallique en forme de fil plus ou moinsfin ou de fibres, ou par une bande de fond constituée par une matière non métallique telle que du tissu, du voile, une feuille ou analogue, bande de fond dans laouelle sont liées des boucles en une matière métallique en forme de fil plus ou moins fin. La présente invention permet de fabriquer, sur une grande échelle industrielle et d'une manière économique, une matière échangeuse ou accumulatrice de chaleur et d'humidité pour échangeurs de chaleur à régénération qui peut être adaptée de manière satisfaisante aux conditions particulières requises en cas d'utilisation dans le domaine de la climatisation. La fabrication de la matière accumulatrice s 1effectue sur des métiers à aiguilles multiples comme par exemple des Étiers à tricoter chaine ou, avantageusement, sur des métiers à tricoter du type à couture. La matière mise en oeuvre lors de la fabrication de l'élément échangeur en particulier lorsqu'elle est utilisée comme fil de chaine ou bande de fond, doit satisfaire certaines conditions minimales en ce qui concerne sa résistance mécanique et son élasticité. Pour réaliser un article on peut utiliser des matières qui diffèrent les unes des autres par leur nature et leur épaisseur ainsi que des profils de section transversale différents. En outre, lors de la fabrication de l'élément échangeur, la hauteur de couche de la matière accumulatrice est variable et, en outre, le degré de tassement est réglable dans de larges limites. Il n1 est donc pas nécessaire de prévoir des éléments d'espacement spéciaux entre les couches. Afin de former des parois de séparation qui empêchent l'air de s'écouler transversalement dans la matière accumulatrice stratifiée, la bande de fond peut êtreréalisée en une matière traitée de façon à être étanche à l'air ou à partir d'une matière rendue étanche à l'air par recouvrement. Il n'est alors pas nécessaire de prévoir des éléments additionnels pour éviter des mélanges d'air. L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide de plusieurs exemples de réalisation. les fig. 1 à 3 représentent différentes structures de maille de tissus à maille cousue utilisés en tant que matières de remplissage à régénération et réalisés en cousant des couches de fils ensemble à l'aide de fils à coudre. Les fig. 4 et 5 représentent d'autres structures de maille de tissus à maille cousue utilisés en tant que matières de remplissage à régénération et qui sont réalisés en cousant des tissus et d'autres articles de base ensemble à l'aide de fils formant boucles. La matière accumulatrice pour un échangeur de chaleur à régénération est fabriquée à partir d'un tissu à maille cousue réalisé suivant la technologie du tricotage à couture. Le tissu à maille cousue ainsi réalisé peut être agencé dans le dispositif accumulateur sous les formes les plus diverses connues. Afin d'obtenir de bonnes caractéristiques d'accumulation de chaleur et d'humidité, le tissu à maille cousue est réalisé en utilisant conjointement des matières accumulatrices de chialeur, comme par exemple du fil métallique ou des matières métalliques en forme de fil ou des voiles fibreux, et-des matières accumulatrices d'humidité comme par exemple des fils de laine, de coton, de viscose, des fibres acryliques etc. Afin d'assurer des degrés de tassement et des densités volumétriques totales déterminés dans la structure accumulatrice et d'obtenir des propriétés d'accumulation bien définies, on utilise pour la fabrication de la matière accumulatrice une technologie de tricotage à couture modifiée en conséquence. Dans toutes les variantes dans lesquelles sont utilisées conjointement des matières métalliques et non métalliques, la matière 1 constittive du fil de liage et de couture est constituée de préférence par des fibres ou fils non métalliques. Quelques exemples concernant la fabrication de matières accumulatrices obtenues par tricotage à couture sont indiqués cidessous. 1) Tissus à maille cousue fabriqués en cousant ensemble. des couches -de fil à l'aide de fils de couture 1 a) tissus à maille cousue comprenant des fils de trame 2 en fil métallique plusou moins fin qui sont cousus ensemble avec du fil de couture non-métallique. Les fig. 2 et 3 sont des structures de maille d'un tel tis su à maille cousue suivant deux armures. b) tissus à maille cousue comprenant des fils de trame et des fils de chaîne 2, 3 en fil métallique plus ou moins fin qui sont cousus ensemble avec du fil de couture non métallique. La fig. 1 représente une structure de mail le de ce tissu à maille cousue. c) tissus à maille cousue dont les fils de trame 2 sont constitués par des fils métalliques plus ou moins fins et dont les fils de chaîne 3 sont constitués par des fils non métalliques, les fils de chalne et de trame 2 , 3 étant cousus ensemble à l'aide d'un fil de couture non métallique. La fig. 1 représente une structure de maille de ce tissu à maille cousue. d) tissus à maille cousue dont les fils de trame 2 sont constitués par des fils non métalliques et les fils de chaîne 3 par des fils métalliques plus ou moins finS La matière constitutive du fil de couture est non mé tallique. La fig. 1 représente une structure de maille de ce tissu à maille cousue. e) tissus à maille cousue dans lequel tant les fils de trame 2 que les fils de chaîne 3 sont constitués par des fils métalliques et non métalliques qui sont cousus ensemble à l'aide de fils de couture non métal liques 1. La structure de maille d'un teltissu à mail le cousue est représentée à la fig. 1. 2) Tissus à maille cousue qui sont obtenus en cousant ensemble des tissus ou d'autres bandes de fond 4 à l'aide de fils formant boucles 5 a) tissus à maille cousue comprenant une bande de fond 4 réalisée suivant l'un des exemples 7a à le et dans la quelle sont cousus des fils formant boucles 5 cons titués par des fils métalliques plus ou moins fins La fig. 4 représnte une structure de mailles d'un tel tissu à maille cousue. b) tissus à mail-le cousue dont la bande de fond 4 est constituée par une matière non métallique, comme par exemple du voile, une feuille, du tissu etc et par des fils de couture non métalliques 1, dans laquelle sont cousus des fils formant boucles 5 en fil métal lique plus ou moins fin. Une structure de mailles d'un tel tissu à maille cousue est représentée à la fig. 4. c) tissus à maille cousue dont la bande de fond 4 est constituée par des fils de trame et de couture 7, 2 non métalliques dans lesquels sont cousus des fils for mant boucles 5 composés de fil métallique plus ou moins fin.La fig. 5 représente une structure de mail les d'un tel tissu à maille cousue. Evidemment, la technologie du tricotage à-couture permet de réaliser encore d'autres variantes. Ceci est possible par exemple également du fait que, pour réaliser un article, on peut utiliser différentes épaisseurs de matière et/ou différents profils de section transversale. Par le choix d'une ructure de maille appropriée, on peut dans de larges limites régler le degré de tassement et, en outre, la hauteur des couches et ainsi conférer des propriétés optimales au dispositif accumulateur. A l'aide du procédé mentionné sous 2 on peut également réaliser une bande de fond 4 quasiment étanche à l'air ou rendue étanche à l'air par recouvrement. Un tel article est alors disposé de telle manière dans le dispositif accumulateur que la bande de fond 4 étanche à 1'air forme des couches -séparatrices qui empêchent l'air de s'écouler à travers le dispositif accumulateur stratifié. REVENDICATIONS i - Elément échangeur de chaleur ou de chaleur et d'humi- dité entre deux courants d'air, utilisé en particulier en tant que dispositif accumulateur dans des échangeurs de chaleur à régénération destinés au domaine de la climatisation, caractérisé en ce que l'élément échangeur est constitué par un tissu à maille cousue réalisé en une matière accumulatrice de chaleur, comme par exemple du fil métallique ou des structures métalliques analogues en forme de fil ou des voiles fibreux, utilisée seule ou conjointement avec une matière accumulatrice d'humidité comme par exemple des fils ou voiles en laine, coton, fibres acryliques et analogues. -2 - Elément échangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un tissu à maille cousue dans lequel des couches de fils, comme par exemple des fils de trame 2 en une matière métallique en forme de fil plus ou moins fin ou analogue ou des fils de trame 2 en une matière métallique et/ou non métallique en forme de fil plus ou moins fin, de fibres ouanalogues, et des fils de chaîne 3 en une matière métallique et/ ou non métallique en forme de fil plus ou moins fin, de fibres ou analogues, sont cousues ensemble à l'aide de fils de couture 1 en une matière non métallique en forme de fil,de fibres ou analogues. 3- Elément échangeur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par une bande de fond 4 réalisée en un tissu à maille cousue composé d'une matière métallique et/ou non métallique en forme de fil plus ou moins fin ou de fibres ou par une bande de fond 4 composée d'une matière non métallique, comme par exemple du tissu, du voile, une feuille ou analogue, dans laquelle sont liés des fils formant boucles en matière métallique en forme de fil plus ou moins fin. 4 - Elément échangeur suivant 1 'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la bande de fond 4 est constituée par une matière travaillée de manière à être étanche à l'air ou rendue étanche à l'air par recouvrement et qui forme, dans le dispositif accumulateur stratifié, des parois de séparation entre les segments.