Brevet FR2421349A1 — publié le 19791026

La présente invention concerne un chauffe-eau à énergie solaire. L'invention a pour but de réaliser un chauffe-eau autonome portatif pouvant être utilisé notamment pour le camping. Un chauffe-eau à énergie solaire suivant l'invention comporte une chambre de chauffe délimitée à l'arrière d'une plaque de chauffe sensiblement plane susceptible d'entre dressée face au soleil, et est caractérisé en ce que la chambre de chauffe, qui est délimitée entre une plaque avant en matière plastique constituant la plaque de chauffe et une plaque arrière en matière plastique comprend d'une part un réservoir d'eau supérieur et d'autre part un serpentin inférieur, un orifice de sortie d'eau chaude étant prévu à l'extrémité aval du serpentin. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les plaques avant et arrière entre lesquelles se trouve la chambre de chauffe sont en matière plastique thermoformée, et sont soudées ou collées l'une à l'autre par leurs bords. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la plaque arrière thermoformée présente face a' la plaque avant des creux qui définissent la chambre de chauffe contre la surface plane de ladite plaque avant. En variante, ces creux peuvent aussi être formés dans la plaque avant, la plaque arrière étant plane. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le serpentin comprend - une série de conduits qui s'étendent parallèlement au grand axe du chauffe-eau depuis le réservoir supérieur jusqu'a la partie basse du chauffe-eau, - un collecteur dont la portion amont longe le bord inférieur du chauffe-eau et se raccorde sur tous les conduits précités, et dont la portion aval remonte le long d'un bord latéral du chauffe-eau jusqu'à l'ori- fice de sortie d'eau chaude qui est situé juste au-dessous du réservoir supérieur. Suivant une caractéristique supplémentaire de ltinvention, le chauffe-eau est en matière plastique noire, au moins en ce qui concerne la plaque avant. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la plaque arrière en matière plastique est recouverte extérieurement par un capot arrière également en matière plastique thermoformée, Si bien qu'un espace d'isolation thermique se trouve délimité entre ladite plaque arrière et ledit capot. Suivant une variante de ltinvention, 11 espace d'isolation thermique est rempli d'un matériau isolant thermique tel que la laine de verre. Suivant une autre variante de l'invention, une plaque transparente est placée à l'avant de la plaque avant, cette plaque transparente étant soudée, fixée par joint ou par tout autre moyen, par ses bords contre le bord libre d'un cadre périphérique saillant de la plaque avant. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la pla- que transparente est en plexiglas ou en verre organique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un chauffe-eau suivant l'invention. - Figure 2 est une vue de dos de ee chauffe-eau. - Figure 3 est une section III-III (fig 2). - Figure 4 est une vue de dos de la plaque arrière de la chambre de chauffe. - Figure 5 est une section V-V (fig 2). - Figure 6 est une section III-III (fig 2), suivant une variante. On a représenté sur les dessins (fig 1 à 5) un chauffe eau à énergie solaire suivant l'invention. la chambre de chauffe de ce chauffe-eau est délimitée entre une plaque avant 1 et une plaque arrière 2, toutes deux en matière plastique thermoformée ou moulée par tous autres procédés. La matière thermoformable utilisée peut être par exemple celle connue sous la dénomination commerciale d'RaBS", Les deux plaques sont soudées ou collées l'une contre l'autre par leurs bords. la plaque avant 1, qui constitue la plaque de chauffe, est plane, sauf éventuellement au niveau de sa périphérie, comme on le verra plus loin. Les déformations de la plaque arrière 2, provenant du thermoformage, sont telles que cette plaque 2 présente face à la plaque plane 1 différents creux définissant la chambre de chauffe.Inversement, on pourrait tout aussi bien prévoir une plaque avant plane avec des creux définis dans la plaque avant. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 4, la chambre de chauffe comprend d'une part un réservoir d'eau supérieur 3 et d'autre part un serpentin inférieur dont les différentes parties sont référencées de 5 à 7. Ce serpentin comprend ainsi - une série de conduits 5 qui s'étendent, parallèlement au grand axe du chauffe-eau, depuis le réservoir 3 jusqu'à la partie basse du chauffe-eau, - un collecteur 6-7 dont la portion amont 6 longe le bord inférieur du chauffe-eau en se raccordant sur tous les conduits 5, et dont la portion aval 7 remonte le long d'un bord latéral du chauffe-eau jusqu'à un robinet de distribution d'eau chaude 8 qui est situé juste au-dessous du réservoir 3. L'orifice de remplissage 9 du réservoir 3 est muni d'un bouchon amovible 10 et est situé à la partie haute du chauffe-eau. Un capot arrière 11 en matière plastique thermoformée recouvre ext4- rieurement la plaque arrière 2, et un espace d'isolation thermique 12 se trouve ainsi délimité entre cette plaque arrière 2 et le capot il (fig 3 et 5). L'espace 12 peut être rempli d'air. Cet espace clos peut également renfermer un matériau isolant thermique tel que de la laine de verre, ou de la mousse de polyuréthane. Le capot 11 comporte d'une part un bossage 13 au niveau du réservoir 3, et d'autre part deux nervures longitudinales 14 situées de part et d'autre de son grand axe. En outre, à l'emplacement de la jonction des nervures 14 et du bossage 13, le capot il présente un creux extérieur 15 oh on peut engager l'extrémité supérieure d1un pied 16 en appui sur le sol. On sait que la face externe de la plaque avant 1 doit etre noire et mate pour pouvoir capter les rayons solaires avec un maximum d'efficacité. En fait, les plaques 1 et 2 et le capot 71 peuvent être faits en une matière plastique noire. Le fonctionnement est le suivant On remplit d'eau la chambre de chauffe en introduisant l'eau par l'orifice 9, puis on oriente face au soleil la face externe de la plaque avant 1. L'eau se réchauffe ainsi assez rapidement. Ce réchauffement se produit surtout au niveau des conduits 5, mais l'eau chaude qui s'y trouve a tendance à remonter dans le réservoir 3 pour laisser redescendre l'eau moins chaude dece réservoir, si bien qu'à la fin même l'eau du réservoir 3 se trouve correctement chauffée, par convexion. De l'eau chaude peut être soutirée par le robinet 8 rapidement après un début d'exposition au soleil : on recueille la petite quantité d'eau chaude qui se trouve dans le serpentin 5, 6, 7. Suivant une variante illustrée sur la figure 6, une plaque transparente 17 est placée à l'avant de la plaque avant 1. Cette plaque transparente, qui peut être en plexiglas, en verre normal ou en verre organique, est fixée par ses bords par soudage, collage ou toutrautre moyen contre le bord libre d!un cadre périphérique saillant 18 de la plaque avant 1. Un espace clos plein d'air 19 se trouve délimité entre les plaques 1 et 17, et on obtient l'effet de serre classique : les rayons solaires peuvent traverser la plaque transparente 17 pour venir chauffer la plaque noire 1, tandis que les rayons infra-rouges émis par la plaque 1 ne peuvent pas traverser la plaque 17, et servent ainsi à réchauffer l'air dans l'espace clos 19. Ce chauffe-eau est d'un coût de fabrication relativement bas. Lorsqu'il est vide d'eau, il est très léger, et peut donc être facilement transporté. Ce chauffe-eau peut notamment être utilisé par les campeurs. On note que, compte tenu de l'emplacement du robinet 8, on prélève l'eau par le bas de la chambre de chauffe. Cette dernière ne comporte donc aucun cul-de-sac, et toute liteau circule. Dans le cas contraire, si l'appareil est en service pendant un temps assez long et est rempli périodiquement avant d'être complètement vidé, le volume d'eau qui serait contenu dans un éventuel cul-de-sac ne serait jamais renouvelé et risquerait de croupir. Ce chauffe-eau présente l'avantage d'être un appareil mobile : il est absolument autonome, et il fonctionne sans être relié à quoi que ce soit. En variante, on peut faire circuler l'eau à l'intérieur du chauffeeau en le faisant fonctionner à la manière d'un capteur solaire classique. L'eau va alors réchauffer un réservoir ou un échangeur indépendants. Dans ce cas, le chauffe-eau joue le rôle d'un capteur d'appoint. REVENDICATIONS 1. Chauffe-eau à énergie solaire comportant une chambre de chauffe délimitée à l'arrière d'une plaque de chauffe susceptible d'être dressée face au soleil, caractérisé en ce que la chambre de chauffe, qui est délimitée entre une plaque avant en matière plastique constituant la plaque de chauffe et une plaque arrière en matière plastique comprend d'une part un réservoir d'eau supérieur et d'autre part un serpentin inférieur, un orifice de sortie d'eau chaude étant prévu à l'extrémité aval du serpentin. 2. Chauffe-eau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques avant et arrière délimitant la chambre de chauffe se présentent de la manière suivante : l'une de ces plaques est plane tandis que l'autre présente en regard de cette plaque plane des creux qui définissent les différentes parties de la chambre de chauffe. 3. Chauffe-eah suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque qui présente des creux est une plaque de matière plastique thermoformée, telle que par exemple la matière connue sous la dénomination commerciale d'ABS. 4. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le serpentin de la chambre de chauffe comprend: - une série de conduits s'étendant de façon sensiblement parallèle au grand axe du chauffe-eau depais le réservoir supérieur jusqu'à la partie basse du chauffe-eau, - un collecteur dont une portion amont longe le bord inférieur du chauffe-eau en se raccordant sur tous les conduits précités, et dont la portion aval remonte le long d'un bord latéral du chauffe-eau jusqu'à l'orifice de sortie d'eau chaude qui est situé juste au-desAous du réservoir supérieur et qui est pourvu d'un robinet pour le soutirage de l'eau chaude. 5. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face arrière de la plaque arrière est recouverte d'un isolant thermique tel que de la laine de verre. 6. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque arrière en matière plastique est recouverte extérieurement par un capot arrière en matière plastique thermoformée, un espace clos se trouvant ainsi délimité entre ladite plaque arrière et le capot. 7. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de chauffe est faite en une matière plastique noire. 8. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une plaque transparente est placée à l'avant de la plaque avant, cette plaque transparente étant fixée par ses bords par soudage, collage, ou par tout autre moyen, contre le bord libre d'un cadre périphérique saillant formé par thermoformage autour de la plaque avant. 9. Chauffe-eau suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque transparente est en plexiglas ou en verre organique. 10. Chauffe-eau suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque transparente est en verre normal. 11. Chauffe-eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le robinet de soutirage est placé en aval du serpentin, ce qui empoche l'eau de stagner et de croupier au fond du réservoir lors d'une utilisation prolongée de l'appareil.