Brevet FR2367265A1 — publié le 19780505

L'invention se rapporte à un échangeur air-air à haut rendement et à faible volume pour la récupération de calories, prévu en particulier pour des ensembles de climatisation par ventilation en double-flux. On connaît une multitude d'échangeurs air-air, et en particulier des échangeurs à plaques constitués par la superposition d'une multitude de plaques en matériaux divers. Ces plaques sont séparées par des entre-toises sur deux côtés de leur périmètre, les deux autres cotés étant laissés libres pour la circulation de flux incidents et émergeant croisés. Ces types d'échangeurs s'avèrent lourds de par l'e- paisseur des plaques, et particulièrement encombrants, suite à la surface d'échange importante nécessitée par leur structure. Bien entendu, leur composition entraîne un prix de revient important, et le coût de tels échangeurs se montre trop important devant l'économie réalisée. Il existe également des échangeurs obtenus par pliage ou moulage de matériaux et matières plastiques et métalliques, on supperpose ainsi plusieurs éléments dont les chants sont soli darisés par soudage. Selon la matière employée, l'échange s'avère satisfaisant, mais le poids trop élevé ou l'inverse. Bien entendu, pour assurer une rigidité suffisante du noyau de tels échangeurs, il faut employer des épaisseurs de matière suffisantes. Le pliage de ces matières nécessite un travail difficile, des moyens importants pour sa mise en oeuvre, et constamment une énergie importante. Ces différentes éxigences entraînent un prix de revient élevé d'une part par les frais importants d'exploitation, et d'autre part par le coût des matières employées. De plus, ces échangeurs sont lourds, encombrants et d'emploi mal-commode. L'invention a pour but de remédier à ces différents inconvénients et à cet effet, elle se rapporte à un échangeur air-air à haut rendement, faible volume, destiné à la récupération de calories notamment pour ensembles de climatisation par ventilation en double-flux, échangeur logé dans un caisson paral lélépipédique à plusieurs chambres, caractérisé en ce qu'il comporte un noyau échangeur de faible encombrement formé par pliage d'une seule feuille par exemple d'aluminium, formant une série de cellules juxtaposées à couloirs individuels de circulation présentant des séparations longitudinales et médianes permettant d'assurer l'étanchéité et d'augmenter le trajet de l'air sans perte de charge sensible, et en ce qu'il possède une conformation générale intérieure particulière, et des moyens d'évacuation de l'air de condensation. Cet échangeur ou économiseur comme on l'appelle communément présente de multiples avantages. Tout d'abord, il permet une récupération importante des calories dans l'air extrait en usage domestique, car son rendement atteint des valeurs intéressantes par rapport à son encombrement, et aux rendements existants à l'heure actuelle pour ce genre de matériel. De plus, sa structure particulièrement ingénieuse ne provoque aucune perte de charge sensible. La solution employée pour l'évacuation de l'eau de condensation est particulièrement simple et efficace. L'emploi d'une feuille par exemple d'aluminium de faible épaisseur assure d'une part un poids faible de l'ensemble pour un encombrement réduit, et d'autre part un échange thermique excellent. Finalement, son prix de revient se montre particulièrement compétitif vu le haut rendement qu'il procure. D'autres caractéristiques plus techniques de l'ln- vention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif et à l'observation des dessins qui l'accompagnent dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du caisson échangeur selon l'invention avec écorché partiel - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale verticale de l'échangeur selon l'invention - la figure 3 est une vue longitudinale horizontale ou vue en plan de l'échangeur selon l'invention - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale schématique de deux cellules consécutives la figure 5 est une vue en coupe transversale du noyau échangeur au niveau des séparations médianes - la figure 6 est une vue en perspective du pliage de la feuille d'aluminium constituant le noyau d'échange ( L'échangeur selon l'invention se compose d'un caisson parallélépipédique 1 hermétique et présentant toutes les qualités voulues d'isolation thermique et phonique par garnissage de ses faces intérieures de plaques d'isolation, pourvu de deux entrées 2 et 3 et de deux sorties 4 et 5, respectivement des circuits d'insuflation et d'extraction véhiculant l'air neuf (flux incident) et l'air vicié (flux extrait). Ces communications avec des gaines telles que 6 débouchent dans des chambres d'homogeneisation parallélépipêdi- ques telles que 7 prévues aux extrémités du caisson formées par les parois du caisson lui-mme, un cloisonnement intérieur tel que 8 et les chants d'un noyau échangeur 9 Le noyau échangeur 9 interchangeable se compose d'une constitution originale destinée à favoriser au maximum la- transmission d'énergie d'un circuit à l'autre avec un bon rendement sans perte de charge notable. Le noyau proprement dit est réalisé par pliage en continu d'une seule et unique feuille de matière métallique par exemple d'aluminium 10 lisse ou présentant un relief par exemple à nervures destiné à augmenter sa rigidité. Ce pliage s'effectue en accordéon en ménageant des espaces élémentaires successifs 11 destinés à former des cellules de circulation telles que 12, des flux d'air extraits et insufflés. Ces cellules représentées de façon schématique en figure 4 sont fermées tout a d'abord et facultativement sur leur chant par un bourrelet de mousse synthétique, sous la forme par exemple d'une bande adhésive, telle que 13 et présentent une séparation longitudinale sur environ lestrois quarts de leur longueur sous la forme d'une bande 14 réalisée également en-mousse synthétique. Sa longueur est calculée de façon à réduire au minimum les pertes de charge, tout en gardant un bon rendement thermique pour des débits d'air d'insuflation et d'extraction voisins d'un renouvellement en volume par heure. On arrive ainsi au moins à doubler le trajet de l'air et par conséquent à augmenter le temps de transit, et à favoriser l'échange thermique. La fabrication de ce noyau s'avère particulièrement simple dans son principe, toutefois dans son application il s'est avéré que la construction de la machine correspondante présentait une véritable nouvelle invention. Il s'agit en fait d'une succession d'opérations élémentaires à savoir : pliage, collage des séparations, obturation des chants, et montage dans le caisson par interposition de deux plaques de mousse inférieure et supérieure, telles que 15 et 16. La plaque de mousse inférieure. 15 repose sur un bac 17 de récupération de l'eau de condensation tapissant le fond du caisson et communiquant par son front avant situé dans la chambre d'homogénéisation du flux extrait, circuit de retour, par l'intermédiaire d'un orifice 18 avec un conduit 19 relié au réseau d'évacuation des eaux usées. Le flux extrait sortant du caisson provoque une évacuation forcée. On préconise à cet effet une inclinaison dans le sens approprié du caisson pour favoriser l'écoulement de toute l'eau de condensation par exemple par l'interposition d'une cale 20. A l'intérieur des chambres d'arrivée sur toute leur section, on prévoit des filtres amovibles tels que 21 destinés à éviter l'encrassement des parois des cellules du noyau échangeur, en filtrant les poussières de-l'air extérieur contenues dans l'air neuf incident et en retenant par ailleurs sur le circuit d'extraction les fumées grasses et les déchets en suspension dans l'air. L'invention a été décrite à propos d'une forme particulière de réalisation, il est bien entendu qu'elle ne s'y trouve nullement limitée et que l'on peut prévoir dif férentes modifications de forme de matériau, et ceci dans la limite des équivalents, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Echangeur air-air à haut rendement pourvu d'un noyau léger à faible encombrement prévu pour la récupération de calories, en particulier pour ensembles de climatisation par ventilation à double flux dans un caisson parallélépipédique à plusieurs chambres caractérisé en ce qu'il comporte un noyau échangeur 9 particulier formé par pliage en continu d'une seule feuille par exemple d'aluminium pour obtenir une série de cellules juxtaposées à couloirs individuels de circulation 11 limités par des séparations longitudinales 13 et médianes destinées en plus à assurer l'étanchéité et à augmenter le trajet de l'air sans perte de charge sensible et en ce qu'il possède une conformation générale intérieure particulière et des moyens d'évacuation de l'eau de condensation. 2. Echangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau échangeur se-compose dlune succession de cellules de circulation telles que 12, formées par des séparations médianes prévues au niveau des espaces entre deux plis. 3. Echangeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'évacuation de l'eau de condensation sont réalisées sous la forme d'une plaque de mousse synthétique inférieure 15 prévue en-dessous du noyau et reposant sur un bac 17 de récupération de l'eau de condensation occupant le fond du caisson et communiquant au niveau de son front avant dans la chambre de retour du flux extrait par l'intermédiaire d'un orifice 18 avec un conduit 19 relié au réseau d'évacuation des eaux usées.