Brevet FR2268130A1 — publié le 19751114

L'invention concerne une cloison à forte capacité dtaccumulation de chaleur, comprenant au moins une couche calorifuge et au moins une couche accumulatrice de chaleur et contenant un liquide On sait que les grands volumes de matière accumulatrice de chaleur, par exemple les murs épais à petites fen & res des constructions anciennes, équilibrent la température à ltintérieur du bâtiment, de sorte que la température interne ne monte pas trop fortement par les jours chauds de l'été et ne descend pas trop fortement par les jours froids d'hiver, I1 est certes possible d'abaisser suffisamment les pertes de chaleur à travers les murs des constructions actuelles à ltaide de couches d'isolation; mais celles-ci n'élèvent pas notablement la capacité d'accumulation des bStiments modernes, car les matériau d'isolation généralement utilisés n'ont pas une forte capacité d'accumulation de chaleur. Bien que les pertes de chaleur soient faibles dans les constructions modernes, il manque à celles-ci l'effet d' équilibrage des matières à inertie thermique. les perturbations atmosphériques telles que les rayons du soleil ou les variations de la température extérieure se transmettent aux locaux'internes dans des délais d'à peine quelques heures. Des cloissons telles que décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Mnérique nO 3 299 589 et 3 450 192 et contenant de l'eau constituant un fluide d'accumulation de chaleur et placée dans des sachets souples de matière plastique, entre des panneaux de compression, ont donc été réalisées. Lorsque les sachets se déchirent, l'eau que ces cloisons connues contiennent risque de s'écouler au moins partiellement et de causer des dégats aux locaux, L'invention a donc pour objet une cloison contenant un liquide qui constitue un fluide d'accumulation de chaleur et ne risquant pas d'en laisser échapper des quantités pouvant causer des. dégats en cas de dégradations. Selon une particularité essentielle de l'invention, un phénomène physique retient le liquide à l'intérieur de la couche d'accumulation de chaleur en ltempEchant pratiaue- ment de s'écouler. Un phénomène physique de ce genre peut consister par exemple en forces de capillarité qui retiennent le liquide sous forme finement répartie à l'intérieur d'un matériau de support, par exemple a'ùne matière en mousse à pores ouverts, les éléments utilisés ayant de préférence la forme de blocs de construction dont la hauteur est calculée en fonction des forces de capillarité s'exer çant à l'intérieur du matériau de support.Un autre exemple d'application de phénomène physique tel que mentionné consiste à lier l'eau à l'aide d'une matière formatrice d'un gel, par exemple de gélatine, de colle, d'agar-agar ou de verre soluble. Le liquide est par ailleurs de préférence renfermé dans la cloison de manière étanche l'em- pochant de s'évaporer afin d'en éviter autant que possible les pertes. Une autre possibilité consiste à modifier la fluidité du liquide par des additifs; le liquide est par ailleurs additionné de préférence et si nécessaire d'un agent de protection contre la congélation. I1 est par ailleurs possible draméliorer l'effet produit par la cloison selon l'invention en réalisant celleci à l'aide de plusieurs couches alternées de matière, calorifuge et de matière d'accumulation de chaleur qui se succèdent dans la direction du flux de chaleur. I1 est par ailleurs possible d'améliorer la régulation de la température ambiante à l'aide de la cloison selon l'invention en utilisant un liquide d'accumulatIon de chaleur qui consiste en une matière ou un mélange de matières qui subit une modification de phase à la température d'ambiance agréable d'environ 18 à 220Co Ce genre de matière améliore l'effet de compensation entre les températures extérieure et intérieure L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs, et sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale schématique partielle d'une cloison selon l'invention la figure 2 représente un élément de construction destiné à la réalisation d'une telle cloison; la figure 3 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un élément de construction- selon la figure 2; et la figure 4 illustre un procédé de remplissage d'un élément de construction selon la figure 2 à l'aide d'un liquide. La cloison de l'exemple représenté sur la figure 1 se compose de deux couches doubles identiques; une couche 1 d'isolation pouvant autre en un matériau correspondant usuel est placée, de l'extérieur (a) vers l'intérieur (i), derrière une couche - non représentée de protection contre les intempéries, par exemple un enduit ou un revêtement métallique. Cette couche 1 d'isolation qui, dans l'-exemple représenté, a une épaisseur dl environ double de celle, d2de la couche suivante 2 d'accumulation de chaleur, est destinée à freiner au maximum le flux de chaleur à traversla cloison. Une partie importante de la masse de la couche 2 se compose d'un liquide à relativement forte capacité d'accumulation de chaleur. Un tel liquide qui convient particulièrement bien est l'eau; il est cependant possible aussi d'utiliser un autre liquide -par exemple de la glycérine ou des solutions ou mélanges aqueux- et il est également possible de lier l'eau pour la mettre sous forme d'un gel. I1 est bien entendu que la cloison selon l'invention ne doit pas Btre nécessairement sous forme de couches doubles; il est possible aussi de réunir une couche d'accumulation de chaleur par exemple à deux couches calorifuges pour réaliser une cloison. I1 est de plus possible bien entendu d'interchan- ger la séquence des couches 2 d'accumulation et des couches 1 d'isolation de l'extérieur vers l'intérieur. Selon un mode de réalisation avantageux, les deux couches 1 et 2 sont mises sous forme d'éléments individuels de construction -dont la forme et les dimensions concordent avec celles des blocs de construction connus-. Un élément de construction de ce type (figure 2) se compose d'un chassies mince 8 de matière plastique étanche à l'eau et au moins pratiquement imperméable aux gaz et/ou à la vapeur d'eau. Ce chassies 8 fermé d'un c8té par un couvercle 12 et de l'autre, par un fond 9 pouvant être en même matériau que le ch ssis lui-m8me, de manière à interdire pratiquement l'évaporation, est rempli d'une matière 6 à pores ouverts, par exemple d'unqiousse dure de polyuréthanne. Le couvercle 12 et le fond 9 sont par exemple collés sur les bords élargis 13 du chassies 8o Pour procéder au remplissage du chassies 8 par la la matière en mousse, celui-ci peut autre placé dans un moule 3 résistant à la pression et se fermant par un couvercle 4 (figure 3). Le couvercle 4 comporte plusieurs passages 5 et 7, le passage 5 étant destiné à l'injection de matière mousse 6 et l'air refoulé par cette dernière pouvant s'échapper par les passages 7. Cet élément de construction est utilisable pour la réalisation d'une couche de calorifugeage lorsqu'il ne contient pas de liquide. Lorsque cet élément est toutefois utilisé pour la réalisation de la couche accumulatrice 2, il faut le remplir d'un liquide 15; les forces de capillarité retiennent ce dernier à l'intérieur de la matière mousse 6 à pores ouverts. Le remplissage des pores de cette matière 6 à l'aide du liquide 15 peut s'effectuer par exemple en pla çant le chassies 8 rempli de cette matière dans un récipient 10 et en le recouvrant du liquide 15. Le châssis 8 peut reposer par exemple sur des rebords ll débordant à l'intérieur du récipient 10 dont le fond se rétrécissant en trémie se prolonge en un conduit 14 aboutissant à une pompe à vide non représentée. L'air aspiré est donc évacué dès pores de la matière mousse 6 et remplacé par le liquide 15. Ainsi, comme mentionné, les forces de capillarité retiennent le liquide dans la structure de la matière mousse o et 1 r empEchent de stéchapper en quantité notable lorsque l'enveloppe entourant la matière mousse et constituée du chassies 8, du fon 9 et du couvercle 12 subit des dégradations, par exemple lorsque des clous y sont plantes.Le liquide utilisé peut éventuellement autre additionné d'un produit à inactivité capillaire destiné a' en accroStre la tension superficielle, par exemple de-sels minéraux dans le cas de l'eau. I1 est par ailleurs possible d'épaissir le liquide introduit dans la matière mousse par des additifs formateurs de gel Lorsque le châssis 8 a été rempli du liquide 15, il est fermé hermét4quement, de manière à interdire l'éva- poration, comme mentionné précédemment, à l'aide du couvercle 12 et du fond 9, qui sont par exemple collés ou soudés. sur son bord élargi 13.Comme montré sur la figure 2, la matière mousse n'est pas totalement remplie du liquide 15 afin d'en autoriser la dilatation en cas d'échauffement. En variante de réalisation de l'invention s'appli- quant au cas dans lequel le chassie 8, le fond 9 et le couvercle 12 sont en matériau résistant à la pression, des additifs - par exemple de la gélatine, de la colle, de ltagar-agar ou du verre soluble - peuvent retenir. le liquide dans l'élément de construction, en l'absence de structure 6 de matière mousse, en le mettant sous la forme d'une matière gélatineuse ne s'écoulant pas, n'ayant aucune stabilité de forme et ne résistant -pas à la pression. Une autre possibilité d'améliorer la capacité d'accu- mulation de chaleur de l'élément de construction consiste à utiliser un liquide qui subit une conversion de phase dans la plage de température d'ambiance agréable de 18 à 220C, la chaleur de conversion pouvant soit aussi être accumulée dans ltélément, scit en titre accessoirement évacuée; la glycérine, 1' acétophénone et le chromate neutre hydraté de sodium, par exemple, subissent cette conversion de phase dans la plage voulue de température0 Il va de soi que la cloison décrite et représentée peut subir diverses autres modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cloison à forte capacité d'accumulation de chaleur, comprenant au moins une couche calorifuge et au moins une couche accumulatriee de chaleur et contenant un liquide, caractérIsée en ce qu'un phénomène physique retient le liquide à l'intérieur de la couche accumulatrice de chaleur en lui interdisant pratiquement de s'écouler. 2. Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide est renfermé dans a cloison de manière hermétique ltempêckant de s'évaporer, 3O Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que les forces de capillarité lient le liquide sous forme finement répartie dans un matériau de support tel qu'une matière mousse à pores ouverts. 4. Cloison selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'éléments du type blocs de construction dont la hauteur est calculée en fonction des forces de capillarité développées par le matériau de support. So Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des additifs réagissant physiquement et, le cas échéant ou en variante, chimiquement, avec le liquide en modifient la fluidité, 6. Cloison selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle se compose de plusieurs couches alternées de matière calorifuge et de matière accumulatrice de chaleur qui se succèdent dans la direction du flux de chaleur. 7. Cloison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide utilisé d'accumulation de chaleur est une matière ou un mélange de matières qui subit une conversion de phase dans la plage de température d'ambiance agréable d'environ 18 à 22"C. 8. Cloison selon l'une des revendications 1 et 6, caractérisée en ce que la couche calorifuge et la couche accumulatrice de chaleur se composent des mimes éléments de construction.