Brevet FR2407438A1 — publié le 19790525

La presente invention concerne un capteur à air et son procédé de fabrication. On connais actuellement diverses formes d'exécution de de capteur à air qui comportent généralement un cadre périphérique en travers duquel s'entendent des éléments plans parallèles dont certains sont transparents au rayonnement solaire et d'autres au contraire absorbent ce rayonnement.Plus particulièrement un capteur à air connu comporte successivement, dans le sens de passage du rayonnement solaire, un premier élément plan transparent à ce rayonnement, par exemple en verre ou en matière plastique, un deuxibme élément plan transparent délimitant, avec le premier, un volume d'air isolant le capteur vers I'extérieur, pour éviter toute déperdition dans l'atmosphère, meme par basse température, puis des premier et second éléments absorbeurs de rayonnement, le premier élément absorbeur étant ajouré de manière à laisser passer une partie du rayonnement solaire en direction du second élément absorbeur, et enfin, du cbte interne du capteur, une isolation qui peut être constituée par un volume d'air délimité par un film de matière plastique. Les capteurs à air du type précité présentent l'inconvénient de ne pas avoir un rendement très élevé et par ailleurs de ne pouvoir etre réalisés industriellement avec un faible prix de revient. La présente invention vise essentiellement à remédier ces inconvénients en procurant un capteur à air de conception particulièrement simple, aisé et bon marché à fabriquer. A cet effet ce capteur à air comportant un cadre en travers duquel sont montés plusieurs éléments plans parallèles definissant entre eux des chambres, ces éléments comprenant successivement, dans le sens du trajet suivi par le rayonnement solaire, au moins deux éléments transparents au rayonnement solaire, puis des premier et second éléments absorbant le rayon nement solaire définissant entre eux une chambre d'échauifEement de de l'air am- biant et de circulation de cet air, et enfin un élément externe délimitant avec le second elément absorbant un volume d'air isolant, est caractérisé en ce que les éléments plans parallèles du capteur sont tous constitués par des nappes de matériaux souples pouvant etre dévidées à partir de bobines. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un capteur à air du type comportant un cadre externe en travers duquel s'entendent des éléments plans parallèles dont certains, recevant en premier le rayonnement solaire,sont transparents à ce rayonnement et d'autres,situés à I'intkrieur du capteur, constituent des étages d'absorption du rayonnement solaire, caractérisé en ce que l'on dévide tous les éléments plans, constitués par des nappes souples, à partir de bobines de largeur adaptée à la largeur du cadre et on forme, à partir de ces bobines, des tronçons de nappes correspondant chacun à la longueur du cadre et que lton met en place en travers de celui-ci. Ce procédé de fabrication offre l'avantage qu'il peut être mis en oeuvre dans le minimum de place et qu'il n'exige qu'un minimum d'investissement matière pour une fabrication en série. De plus les pertes par chutes non négligeables. De ce fait on peut obtenir un capteur à air d'un faible prix cl revient et dont les dimensions peuvent etre aisément adaptées aux utilisations envisagées. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé qui est une vue en coupe verticale partielle d'un capteur à air. Le capteur à air suivant l'invention comporte un cadre externe 1 réalisé au moyen de profilés spéciaux en alliage léger. Ces profilés sont de préférence réalisés en aluminium anodisé noir. En travers du cadre 1 stétendent plusieurs déments plans parallèles définissant entre eux des chambres. Si on considère le trajet normal du rayonnement solaire, matérialisé par des flèches, c'est-à-dire de haut en bas sur le dessin, le capteur à air comprend successivement deux éléments plans 2 et 3 transparents au rayonnement solaire, puis deux éléments plans 4 et 5 absorbant le rayonnement solaire et enfin un élément externe inférieur 6. L'élément plan supérieur 2 qui constitue la face supérieure du capteur ensoleillke est constitué par un film très transparent réalisé de préférence en matière plastique connue sous le non de " TEDLAR". Ce film ne réflechit pas la lumière et présente de très bonnes propriétés mécaniques. En dessous du film transparent supérieur 2 se trouve, par exemple à une distance d'environ 19mm,le second élément transparent qui est constitué de préférence par un autre film en matière plastique connue sous le "TEFLON". Ce film, conjugué avec le film supérieur 2 en "TEDLAR" réalise une très bonne isolation et le meilleur effet de serre possible. En outre le film 3 en "TEFLON" résiste à la température sans vieillir. Les deux films 2 et 3 sont maintenus tendus en travers du cadre au moyen de profilés respectifs 7 et 8 qui sont emboués à force dans des gouttières supérieures horizontales la et lb à section droite sensiblement en U, formées dans la partie supérieure du profilé constituant le cadre 1. Ce profilé présente par ailleurs deux lèvres horizontales intérieures de raidis sement lc et ld qui servent à supporter respectivement les deux éléments absorbants 4 et 5. Plus particulièrement la lèvre de raidissement supérieure lc supporte le premier élément absorbant 4 qui est constitué par une nappe de métal tissé traité en noir sélectif et qui laisse passer environ 50% du rayonnement solaire vers le second élément absorbant inférieur 5. Dans la paroi verticale inférieure du profilé constituant le cadre 1 sont ménagées des lumières 9 qui permettent l'entrée et la sortie de l'air ambiant dans la chambre d'échauffement délimitée entre les deux élé ments absorbants 4 et 5. L'air qui pénètre ainsi dans le capteur suivant l'invention, de la gauche vers la droite sur le dessin, ainsi qutil est représenté par les flèches, circule dans ltespace libre entre les deux éléments absorbants 4 et 5 et ce courant d'air est soumis à des turbulences du fait que l'élément supérieur 4 constituant le premier étage d'absorption présente des éléments en relief et est perméable. L'étanchéité en partie supérieure, à l'égard de ltair intérieur, est assurée par le second film transparent 3. La turbulence qui se produit dans la chambre d'échauffement entre les éléments absorbants 4 et 5 favorise l'échange thermique entre l'air qui circule dans cette chambre et les deux surfaces d'absorption, de façon à obtenir le meilleur rende.ment. Le second élément d'absorption 5, qui repose sur la lèvre inférieure de raidissement ld, est traité en noir sélectif sur sa face supérieure, c'est-h-dire celle qui est tournée vers le premier étage d'absorption 4, et il est brillant sur sa face inférieure. Cette dernière face est tournée vers l'élément -plan inférieur 6 qui est lui maintenu tendu en travers du cadre au moyen d'un profilé 11 logé dans une gorge le à section droite sensiblement en U, prévue dans la partie inférieure du profilé constituant le cadre 1. L'élément isolant inférieur 6 qui constitue la face inférieure du capteur, est de préférence constitué par un film métallisé brillant. Ce film délimite, avec le second élément absorbant 5, une lame d'air de faible épaisseur, par exemple de 7mm environ, laquelle sert d'isolation. Cette lame d'air travaille à la fois en réflexion et en convection On obtient ainsi une isolation parfaite. La face inférieure du profilé constituant le cadre 1 présente par ailleurs une rainure 1f à section droite en T laquelle est destinée à recevoir des écrous pour la fixation du capteur sur un toit. Le capteur à air suivant l'invention peut etre fabriqué en mettant en oeuvre un procédé particulièrement simple. On utilise, comme matériaux de départ, d'une part des profilés en alliage léger que l'on débite à la dimension voulue pour constituer le. cadre 1 du capteur et, d'autre part, des bobines de nappes de matériaux destinées à former les divers éléments constitutifs 2, 3, 4, 5, 6 du capteur ces bobines ayant une largeur ddfinie pour éviter les chutes et adaptée à la largeur du capteur. Le montage s'effectue comme suit Après avoir découpé les profilés en tronçons ayant la longueur et la largeur voulues pour le cadre on assemble ce cadre sur une cadreuse spéciale, en le mettant d'équerre. Sur une table voisine munie de butées de longueur et d'un dévidoir à métal supportant un rouleau de métal tissé et un rouleau de feuille d'aluminium, on débite les nappes destinées à constituer les deux éléments absorbants 4 et 5 des deux premiers étages d'absorption, et on coupe ces nappes à une longueur adaptée à celle du cadre, de manière à obtenir des tronçons de métal tissé et de feuille d'aluminium. On met ensuite en place ces tronçons ainsi débités, à l'intérieur du cadre qui se trouve encore sur la cadreuse. Les éléments absorbants 4 et 5 se trouvent alors déjà traités en fabrication en noir sélectif, comme les profilés constituant le cadre 1. On prend ensuite le cadre I en travers duquel s'étendent les deux éléments absorbants 4 et 5, pour le placer sur une table voisine qui est munie, à l'une de ses extrémités, d'un dévidoir à films. Ce dévidoir porte trois bobines de films superposées destinées à fournir respectivement la bobine supérieure le film en "TEDLAR'1 Z, la bobine intermédiaire le film en "TEFLON" 3, et la bobine inférieure le film 6 qui peut être avantageusement constituée par un film de matière connue sous le nom de "MYLAR" métallisé. Le montage se fait directement en déroulant les nappes des diverses bobines et en les fixant sur les capteurs par clipsage avant découpage. Ce procédé offre l'avantage qu?il peut être mis en oeuvre dans le minimum de place et qu'il entraîne le minimum d'investissement matière pour une fabrication de série. En outre les pertes par chutes sont négligeables. REVENDICATIONS 1. - Capteur à air comportant un cadre en travers duquel sont montés plusieurs éléments plans parallèles définissant entre eux des chambres, ces éléments comprenant successivement, dans le sens du trajet suivi par le rayonnement solaire, au moins deux éléments transparents au rayonnement solaire, puis des premier et second éléments absorbant le rayonnement solaire définissant entre eux une chambre d'échauffement de ltair ambiant et de circulation de cet air, et enfin un élément externe délimitant avec le second élément absorbant un volume d'air isolant, caractérisé en ce que les éléments plans parallèles 2, 3, 4, 5, 6 du capteur sonttous constitués par des nappes de matériaux souples pouvant être dévidées à partir de bobines. - Capteur à air suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le premier élément absorbant 4 est réalisé en métal tissé traité en noir sélectif. 30- Capteur à air suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le premier élément absorbant 4 est ajouré de manière à laisser passer environ 50% du rayonnement solaire vers le second élément absorbant 5. 40 - Capteur à air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le second élément absorbant 5 est constitué par une nappe noire sur sa face tournée vers le premier élément absorbant 4 et brillante sur son autre face. 50 - Capteur à air suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le second élément absorbant 5 est constitué par un film d'aluminium noirci sur sa face tournée vers le premier élément absorbant 4. 60- Capteur à air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le cadre porte, sur sa face arrière, c'està-dire celle qui est opposée à l'entrée du rayonnement solaire un film métallisé brillant 6 délimitant avec le second élément absorbant 5 une lame d'air de faible épaisseur. 70 - Capteur à air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le cadre 1 est réalisé au moyen de profilés en alliage léger anodisé noir, ces profilés étant perçés de lumières 9 pour la circulation de l'air ambiant. 8" -Procédé de fabrication d'un capteur à air suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'on dévide tous les éléments plans constitués par des nappes souples, à partir de bobines de largeur adaptée à la largeur du cadre et on forme, à partir de ces bobines, des tronçons de nappes correspondant chacun à la longueur du cadre et que l'on met en place en travers de celui-ci.