Brevet FR2285179A1 — publié le 19760416

PERFECTIONNEMENTS AUX CHAMBRES CONDITIONNEES Ces équipements permettent de réaliser des chambres, notamment de grandes dimensions, dans lesquelles sont reconstituées des conditions de température et d'humidité constantes, qui sont recherchées pour conserver des stocks de marchandises par exemple, ou variables pour effectuer des essais dits essais d'environnement, dans lesquels ces paramètres doivent être définis pour contrôler le fonctionnement de matériel ou la qualité de matériaux places dans des conditions particulières, ou encore pour effectuer des expériences en vue de contrôles et essais dans des ambiances reproductibles.Les perfectionnements portent sur les procédés de construction des chambres elles-mêmes ou de leurs parois constituées par des panneaux modulaires rigides ou souples, simples ou multiples (panneaux sandwiches) auto-porteurs ou non et leurs systemes de liaison ; Ces panneaux,modulaires ou non, peuvent être réalisés par des éléments multiparois en film mince, gonfles de gaz pulsé ou sous pression, et leurs systèmes de liaison ; sur la disposition des organes générateurs des conditions climatiques des chambres ainsi construites. Il est actuellement connu que la construction de chambres de stockage conditionnees à température fixe au moyen de ma tériaux traditionnels utilisés dans le bâtiment est lente et cou- teuse. I1 est connu aussi que les examens de qualité d'équipements ou de matériaux dans des conditions d'environnement variables, dits "essais d'environnement" nécessitent l'usage de chambres ou est créée l'ambiance de temperature et d'humidité désirée. Lors des essais effectués sur des matériels indivisibles de grandes dimensions, ou pour des contrôles de fabrication sur des quantites simultanées importantes d'appareils de volume unitaire plus réduit, l'usage de chambres de grande dimension est obligatoire ou économiquement souhaitable ; mais de telles chambres d'essais d'environnement (de grands volumes utiles) réalisées en construction traditionnelle à partir de carcasses tôlees ou bâties de grandes dimensions sont difficilement démontables ou transportables. I1 faut encore rappeler que l'intérêt des utilisateurs se porte de plus en plus, dans le cas des chambres à température et humidite fixes, vers des équipements modulaires, eventuelle- ment démontables et modifiables. L'invention permet la réalisation de chambres complètes et d'elements modulaires, à partir de systèmes qui vont être de- crits, en vue d'obtenir des équipements economiques, transformables, et de performances évolutives. Les caracteristiques essentielles sont les suivantes, prises isolément ou en combinaison : - Les éléments constitutifs des parois des chambres conside- rées sont formes de panneaux rigides, soit monoblocs et formés d'un matériau homogène (tel que mousse expansée rigide), soit au moyen de la juxtaposition de plusieurs materiaux (matériau intérieur résistant aux contraintes d'usage et thermiques, matériau isolant, puis extérieur matériau rigide et décoratif en même temps que protecteur). - Les panneaux sont associés et maintenus ensembles contre des profiles d'angle et des coins convenables au moyen de tendeurs souples ou rigides, les profiles et coins pouvant être ou non solidaires des panneaux. - Les panneaux rigides, et leurs systèmes d'associatio et de liaison sont auto-porteurs. - Les liaisons sont effectuées par des agrafes rapides du type "VELCRO" pour rendre solidaires entre eux les panneaux et les tendeurs ; les liaisons peuvent être magnétiques. - La chambre ou les panneaux (modulaires ou non) formant les parois sont constitués au moyen de housses isoles, réalisées soit par une, deux ou plusieurs parois souples, en film mince de plastique, et dont les intervalles sont garnis en vue de l'isolement thermique, de mousse souple, soit au moyen de sacs en matériau plastique souple soudé (film de polytène ou autres) superposés, constituant un empilage de films plastiques et de lames d'air mis en forme par gonflage, en général à basse pression, pr des ventilateurs et des pompes appropriés ; l'air peut être recyclé et re- gulé en temperature, constituant ainsi une barrière thermique à gradient progressif depuis l'intérieur de la chambre jusqu'à l'ambiance.Le systeme de ventilation-pressurisation peut comporter plusieurs turbines (une par lame d'air à cycler par exemple). I1 est ainsi possible de fabriquer des chambres transportables de très grand volume, faciles à manutentionner après gonflage et pliage. La chambre est réalisée avec des parois gonflables conne décrit ci-dessus, non plus construite d'une seule pièce, mais par panneaux individualisés, associés entre eux par soudure ou agrafage, systèmes à griffes du type Velcro par exemple, chaque panneau étant muni d'untmanche à air multicanaux pour la pressurisation. Un panneau multiparoi en film plastique, souple, soude et gonflable, peut être réalisé pour servir de hublot ou de porte à une chambre construite en matériaux traditionnels. - L'étanchéité entre panneaux est realisée par un adhésif dou tn nie tace, ou par un adhésif mousse souple, qui se trouve ecrasé lors de la mise en oeuvre des tendeurs de serrage. - La chambre ou les panneaux modulaires la constituant sont rendus solidaires d'une structure portante, disposée à l'inté- rieur ou de préférence à l'exterieur du volume limité par les parois. Cette structure est normalement réalisée au moyen de pieces mécaniques permettant la constitution de bâtis rigides, de dimensions quelconques au moyen de profilés perforés ou tubes, boulonnes entre eux ou reliés par des raccords rapides de type connu, utilisés par exemple dans les échafaudages tubulaires. La chambre en panneaux modulaires est rendue solidaire de la structure porteuse soit par liaison des panneaux eux-mêmes avec la structure, soit par liaison des systèmes de verrouillage des panneaux entre eux avec la structure. La structure porteuse est directement rendue solidaire des éléments fonctionnels, donc lourds, de la chambre, tels que cadre de porte, piafond soutenant un équipement de manutention, paroi logeant les échangeurs et les systèmes de ventilations, les les groupes frigorifiques et appareillages, les autres parois de la chambre étant formées par des panneaux suivant 1 'inven- tion. L'invention concerne encore la façon de constituer une chambre d'essais comportant les uns ou les autres des éléments cites ci-dessus avec t'une des parois soutenant les éléments fonctionnels, échangeurs de chaleur (évaporateurs, résistances de chauffage, systemes de ventilation, turbine,, capteurs, déflecteurs de compensation de gradient, adduction de vapeur ou d'humidification. Cette paroi peut ou non être rendue solidaire de l'appareillage de réfrigération, d'humidification et de l'appareillage électrique. L'ensemble de l'équipement générateur d'énergie (réfrigération - chauffage - humidification) peut être disposé en un meuble séparé, logeant le générateur d'air pulse, ce dernier etant relié à la chambre d'essais par deux tubulures de circulation d'air calorifugées, souples ou rigides. L'invention sera mieux comprise grace à la description des differents dispositifs ci-dessous. La figure 1 planche 1 représente la disposition d'un système de panneaux rigides, constituant une chambre, associes et maintenus sur des profiles convenables au moyen de tendeurs à vis, ressorts ou excentriques. Cette disposition est particulierement bien adaptee lors de l'emploi de panneaux monoblocs découpés ou moulés d'une seule piece en matériaux expansés à faible densité. 1 représente le profilé d'angle en coupe, 2 et 3 les panneaux extérieurs et intérieurs disposés en chicane de façon à éliminer toute fuite thermique, la figure 2 représente les coins d'angles et leur conception étagée ; les coins d'angle 4 fig. 2 peuvent suivant l'invention être ou non solidaires des profilés ; être ou non solidaires des panneaux intérieurs et extérieurs, ou à double épaisseur ; de la même façon les profilés peuvent ou non être solidaires des panneaux.On a représente en 2 bis et 3 bis les portées d'appui des panneaux 2 et 3 de la figure 1, sur laquelle les systèmes de bridage et liaison mécaniques sont repré sentés en 5 et 6 sous la forme de diedres en acier (munis de deux ecrous fixes filetés, l'un à droite, l'autre à gauche) qui viennent coiffer les arêtes des panneaux ; des tringles mobiles constituent des tendeurs à 2 vis, l'un à gauche, l'autre à droite, permettant de maintenir la structure en rapprochant les dièdres par action sur les vis. Un autre système de liaison simple principalement prévu pour le montage de panneaux plastiques à faible densite suivant l'invention est d'utiliser comme dispositif de bridage des bandes à crochets multiples connus sous le nom de "Velcro". Les liaisons sont obtenues tres simplement par des plaques souples et élastiques dans lesquelles sont incorporés les multicrochets "Velcro" (voir figures 3 et 4 planche 1). La figure 3 représente le profil 1 et les panneaux 2 et 3 ; les panneaux 2 comportent en 24 les éléments à crochets, 25 étant une sangle souple munie en 26 de multicrochets ; la disposition de plaques d'angle en 27 équipant un panneau 3, par association avec un panneau constituant le fond de la chambre, au moyen des sangles souples 25/26 (fig. 4). Un tel dispositif permet un montage et un montage instantané des éléments des chambres. Une autre caractéristique de l'invention réside dans les moyens d'étanchéité entre les panneaux. L'étanchéité selon l'invention est réalisée - par des bandes adhésives disposées sur le champ de chaque panneau ; ces bandes adhésives peuvent être à double face, assurant dans ce cas une liaison continue sur tout le pourtour des panneaux. - par des bandes adhésives sur une face, l'autre face étant constituee par une mousse expansée souple, la ou les lamelles expansées assurant l'étanchéité par écrasement. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait de constituer les parois de la chambre par des housses en plastique souple. La housse est à simple paroi ou préférentiellement à double ou multiples parois, garnie d'isolant convenable, et constituee soit de mousse expansée souple, soit de matériaux isolants pulvérulents, des mylar ou autres films plastiques métallisés et réfléchissant le rayonnement, pour constituer le bourrage nécessaire à la protection contre les pertes thermiques. Les housses ainsi constituées peuvent recevoir des renforts sous forme de piqûres ou soudures en lignes diagonales ou transverses, pour stabiliser la position de l'isolant. Les housses sont avantageusement réalisées en films plastiques (film de polyéthylène, mylar. . etc. Les housses peuvent être superposées pour améliorer l'isolement. Les housses peuvent être munies d'oeillets pour constituer des points de fixation (par encliquetage, visserie ou autres procédes). Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait de constituer les housses au moyen de "sacs" multiparois en film mince (genre film de polytene). Les éléments des "sacs" sont soudés au niveau des champs. Les figures 5, 6 et 7 (planche 1 et II) montrent un tel montage à titre d'exemple dans lequel 30, 31...33 représentent les volumes d'isolement et 34, 35...38 les parois plastiques. Ces volumes sont reliés entre eux par des languettes solidaires de leur champ, soudées ou serties suivant AA,..BB, ..DD ... (figure 6). Les sacs ainsi constitués sont gonflés en général à basse pression, par adduction d'air dans les differents volumes au moyen des manchons 40 fig. 7, soit par pression, soit plus généralement par adduction d'air pulse. Cet air, traversant une turbine est avantageusement recyclé. Un dispositif de recyclage pour chaque volume peut être utilise de façon à maintenir une déperdition calorifigue aussi faible que possible. Plusieurs turbines sont avantageusement utilisées à cette fin. Une autre caracteristique est que le flux d'air permettant la mise en pression des panneaux multiparois peut également directement traverser les échangeurs de climatisation de la chambre Une autre caractéristique est que la chambre construite soit au moyen de housses isoles, soit en panneaux multiparois, est rendue rigide par pression d'air, ce qui évite la construction d'une structure portante ; ce flux d'air peut être également dirige au travers de l'échangeur de climatisat-ion. Un perfectionnement est de faire passer chacun des circuits d'air, alimentant les différents volumes ou certains d'entre eux, par un échangeur de façon à reguler l'air de remplissage des volumes ; cette disposition permet de stabiliser la température des parois d'enceintes dans lesquelles un taux d'humidification impose le maintien des parois à une température donnée. La figure 8 planche II représente un tel dispositif dans lequel 34 est un panneau avec en INT la paroi intérieure du volume 30 qui supporte directement la température de la chambre, 31 le volume intermédiaire et 33 le volume extérieur. On a représenté en 41, 42, 43, les turbines respectives des trois volumes et leur moteur unique 44.En 51 l'échangeur de régulation sur le circuit de 30 et en 52 l'échan- geur sur le circuit de 31; 33 se trouvant à l'ambiance. il n'y a pas d'échangeur sur ce circuit (40). Un perfectionnement est le fait d'utiliser dans le circuit de pression dynamique ou statique un gaz inerte (argon, hélix1) pour des travaux exigeant une protection. Un autre perfectionnement est le fait d'utiliser une détente de fluide frigorigène qui assure la réfrigération en même temps que le maintien de la pression qui rigidifie le panneau. Une chambre réalisée suivant l'invention à multiparois souples présente l'avantage de permettre la construction de champ bres de très grands volutes économiques et transportables apres dégonflage et pliage. - Possibilité de réaliser en volume multiparois souples des chambres en cloche de faible poids facilitant considérablement la manutention. - Possibilité de réaliser les tubulures d'adduction et de circulation de la Même manière, en multiparois souples soua dées. - Possibilité de suspendre par des bretelles de ainsi tién une chambre en multiparois souples soudées à une structure extérieure portante légère, donc économique, car à l'arrêt après dégonflage des volumes inter-parois, la structure n'aura qu'un poids extrêmement faible à soutenir. - Obtention' de chambres à inertie thermique très re- duite, entrainant une amélioration des performances en vitesse de descente ou de montée en température et corrélativement une économie de machinerie et d'énergie pour les performances demandées. - Possibilité de realiser des panneaux multiparois séparés, et associables au moyen de liaison genre Velcro, décrits ci-dessus, les différentes manches de gonflage etant reliées par des conduits convenables à un même groupe de turbine/echangeur. - Possibilité d'utiliser un groupe unique de turbineéchangeur pour alimenter differents volumes constituant différentes chambres. - Possibilité d'utiliser des films plastiques translu cides, transparents, opaques (noirs ou calorés) pour constituer une ou plusieurs parois de la chambre suivant l'usage qu'on envisage pour celle-ci. Une façon convenable de réaliser des panneaux embo5tables en chicane (fig. 9 planche II) est de disposer chaque volume en escalier d'une façon symétrique par rapport au centre du panneau (A fig. 9) ; des languettes débordant au niveau des volumes exterieurs comportent des accrochages genre "pression"B fig. 9, pour en simplifier l'association. Un autre avantage réside dans le fait d'utiliser pour constituer la paroi interne de chambre en panneaux multiparois, un film perforé d'une quantité élevée de trous de faible diamètre. Le fait de pulser de l'air à température conditionnée dans le volume propulse sur toute la surface de la paroi un flux d'air régulé avec une distribution extrêmement homogène, ce qui permet l'obtention de gradient faible, avec un débit d'air réduit, avantage particulièrement important dans les applications physiologiques, zoologiques èt botaniques et pour certains stockages. Le cyclage de l'air injecte s'effectue dans ce cas non seulement au travers du volume, par les manchons de circulation ad hoc, mais de plus par les clapets de reprise de circulation de la chambre ellemême. Une autre possibilité est de réaliser par ce procédé des hublots ou des portes extrêmement légères pour des enceintes en matériaux traditionnels. La porte, dans cette réalisation, peut prendre la forme d'un parallélépipède coiffant la face avant de l'enceinte dont elle augmente considérablement le volume et s'appuie sur le joint par son champ au moyen de blocages traditionnels (montage d'un cadre sur charnière par exemple), la multiparoi est alimentée en pression par les manchons au moyen de turbines et échangeurs. Une autre caractéristique de l'invention consiste à disposer sur un support mécaniquement résistant, soutenant lui-même la structure - housse isolee ou gonflable, les générateurs d'ambiance (chaleur, réfrigération, humidité, ventilation) nécessaires pour le fonctionnement des chambres. Le panneau fonctionnel peut constituer l'une quelconque des parois de la chambre. Une autre façon selon l'invention de realiser les conditions physiques de l'ambiance à l'intérieur de la chambre, est de relier celle-ci par un jeu d'au moins deux gaines à parois isolées qui peuvent être souples, à un générateur logeant les organes de ré frigération, chauffage, humidification, régulation. Le transfert d'énergie s'effectue dans ce cas par l'air pulsé à partir du générateur. REVENDICATIONS 1/ Enceintes prévues pour réaliser des chambres de stockage a temperature fixe ou variable (plus particulierement conçues pour les essais d'environnement avec ou sans humidité) et ca ractérisées par le fait qu'elles sont construites soit à par tir de panneaux modulaires sandwiches, soit à partir de pan neaux en matériaux homogenes tels que mousse expansée rigide. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérise par le fait que les panneaux ou les parois de la chambre sont constitués par une housse à une ou plusieurs parois, isolée par des mousses expansées souples, des produits pulvérulents, des feuilles métalliques ou métallisées ou autres. 3/ Dispositif selon les revendications 1 et 2, caracterise par le fait que les panneaux sont réalisés au moyen de sacs mul tiparois en matériau plastique mince, soudés ou liés d'une façon étanche, les intervalles étant gonflés par de l'air, un gaz neutre... a faible pression. 4/ Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que les panneaux sont auto-porteurs ou au contraire solidaires d'une structure résistante et portante interne ou externe à la chambre, ou encore mis en forme ou maintenus par une surpression interieure dans la chambre. 5/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que les panneaux ou leur empilage sont realisés en chicanes, et munis de profilés, d'arêtes et d'angles en es calier de façon à ce qu'il n'y ait pas de discontinuité dans l'étanchéité. 6/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caracté risé par le fait que les dits panneaux, profiles d'angle et d'arête, soient liés par des systèmes de tendeurs à vis, à traction élastique et pouvant être maintenus par des systèmes d'agr.afages instantanés, notamment par action magnétique ou par multi-agrafage connu sous le nom de "Velcro". 7/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, ca ractérisé par le fait que les étanchéités inter-panneaux peu vent être réalisées par des rubans adhésifs ou mousse compri mée. 8/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, ca racterisé par le fait que les panneaux sous forme de housse ou de sacs gonflés, peuvent être soit soudés entre eux, soit reliés par-des clips, éléments de sertissage ou accrochage ou juxtaposition. 9/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8, caractérisé par le fait que les différents volumes constituant les panneaux en sac, sont gonflés par de l'air pulsé au tra vers d'échangeurs de température. Les températures d'échange sont etablies pour que celles des volumes disposés de l'inté-' rieur vers l'extérieur de l'enceinte decroissent respective ment de la température la plus basse (ou la plus haute) jus qu'à l'ambiance ; ou encore que l'air regulé en température conditionnant l'enceinte circule dans une ou plusieurs des pa rois. 10/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9, caractérisé par le fait que les parois des volumes soient transparentes, opaques ou colores suivant les applications et que la paroi intérieure soit perfore pour obtenir une homogé- nelsation ~poussVee de la température sur toute la surface de cette paroi grâce à l'air qui y serait pulsé par les multiples orifices. 11/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10, caractérisé par le fait que des tubulures de circula tion de fluide entre enceinte et générateur sont réalisées sous la forme de housses isolées ou de sacs multiparois gon flués. 12/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 11, caractérisé par le fait que la chambre à une for me de cloche, ou au contraire est rendue solidaire d'une paroi comportant les éléments fonctionnels de la regulation de la température et de l'humidité, et par le fait que portes, pa rois, hublots, peuvent être realisés en panneaux plastiques souffles ou housses, aisément démontables.