Brevet FR2459872A1 — publié le 19810116

Le problème de l'isolement des verrières des usines, des serres, des grandes baies est habituellement réglé par des procédés différents, selon que l'on d3sire se protéger contre un trop fort éclairement, une grande chaleur ou le froid. Contre le trop fort éclairement, on peint les vitres, on fait ruis- seler un liquide coloré ou l'on pose des écrans tels que cannis, grilles en plas- tique, filtres, films adhésifs etc. Contre une trop grande chaleur ou un froid excessif, des volets, des stores, des paillis, des plaques isolantes, de la I:- laine de verre etc... me fait de devoir intervenir pour changer ces dispositifs l'un pour l'autre, rend peu pratique ces procédés. Les vitres des usines restent peintes même en hiver. Les baies d'habitation et des bureaux sont protégées contre un éclairement intensif et des différences de température par des moyens généralement différents ou dont l'efficacité n'est bonne que pour un des modes I5 d'isolement. La présente invention a pour objet un dispositif d'isolement à plusieurs usages: il permet une régulation très progressive de l'éclairement et de l'isolation. Il est simple, fixe, peu onéreux compte tenu des économies que son usage permet et pratique voire automatique. La figure 1 permet d'expliquer le principe de base: elle repré- sente une surface vitrée 1, par exemç.le rectangulaire. Deux supports 2 et 3, fixés soit en haut et en bas, soit de chaque côté et de préférence vers l'in- térieur constituent l'essentiel de l'armature du dispositif. Sur chacun de ces supports sont fixés, alignés et espacés régu- lièrement, des doigts crochus de petit diamètre formant comme une échelle. A chaque doigt h fixé sur le support 2 correspond un doigt 5 fixé sur le sup- port 3. Un tuyau souple 5, d'épaisseur très mince, et dont le diamètre est par exemple de plusieurs centimètres, est disposé de telle manière qu'il passe, alternativement d'un support à l'autre, réalisant ainsi un réseau pa- Pallèle en forme de long serpent. On voit en effet, qu'il passe pour chaque support autour de deux doigts avant de contourner deux autres doigts du sup- port opposé. Comme le tuyau est très souple, il se trouve être applati du fait de ce mode de montage d'autant mieux que ce genre de tuyau se trouve être gé- néralement plat à cause de son mode de fabrication. Dans ces conditions décrites ci-dessus, le réseau parallèle de ces tubes laisse pratiquement passer la quasi-totalité des rayons lumineux. Voir coupe fig. 2 Une extrémité du tuyau (ou les deux) est relié à une pompe 7 au travers d'un distributeur 8. Pour en simplifier la schématisation, une pompe à pistons et un boisseau tournant ont été représentés mais tous les types de pompes ou d'é- léments distributeurs sont possibles et l'utilisation de pompes à membranes cen- trifuges à palettes ou autres est prévue, le choix dépendant des conditions d'exploitation; de même boisseau tournant peut être remplacé par des valves commandées électriquement ou par un autre procédé. Ces deux organes de commande peuvent être commandée par un opérateur ou automatiquement ainsi qu'on le verra plus loin. La fig. 3 montre ce qui se passe lorsque la pompe agit au maximun. I0 La distance moyenne (a) entre les doigts 4 et 5 a été choisie légèrement infé- rieure au diamètre (b) du tube 6, celui-ci étant mis au rond par gonflage à faible pression. Toutes les bandes plates deviennent, sauf aux extrémités, des cylindres jointifs et obturent l'ouverture, formant écran, et bouelier isolant grâce à l'air emprisonné. Avec les tubes minces une pression très faible est I5 suffisante. Dans la partie extrême des segments du faisceau, c'est à dire près des doigts, des systèmes permettant une obturation plus totale, sont pré- vus et seront décrits plus loin. La figure 4 montre un état intermédiaire. Les tubes sont légèrement gonflés, ce qui réduit le passage des rayons solaires. En fait, la disposition représentée par la figure 1 est très sché- matique car en pratique, les tubes lorsqu'ils sont longs ne peuvent pas rester dans le même plan ainsi que représenté sur la fig. 3. lorsqu'ils sont gonflés, il se produit un effet de foisonnement, certains tubes étant poussés d'un côté et d'autres de l'autre de plan moyen et cela de façon anarchique voir (fig. 5). Un ou des supports additionnels 2' (et 3') placés entre les supports 2 et 3 peuvent être utilisés pour maintenir les segments du tube 6 dans le même plan, mais, paroi d'autres prévues, une solution consiste à dis- poser les tubes comme représenté par la figure 7. Les crochets 4 sont obliques par rapport au support 2 et ce dans un plan perpendiculaire au plan du réseau. Tl en est de même des crochets 5 montés sur le support 3. Les crochets sont in- clinés en sens inverse sur les supports 2 et3 (fig. 6 partie centrale). Ainsi supportés les segments de tubes sont une fois sur 2 plus proches des supports, ce qui les dispose alternativement dans deux plans parallèles P et P' séparés par la distance c. Dégonflés, (partie supérieure de la fig. 6) les segments de tubes sont légèrement vrillés, mais cela n'est pas un inconvénient majeur; ce qui est important, c'est la suppression de l'effet de foisonnement, les tubes se trouvant être ainsi disposés de façon naturelle. Les barres-support 2 et 3 exécutées comme indiqué sont suf- 3 2459872 fisantes si l'on désire une régulation de l'éclairement et une isolat-on thermique restreinte, mais lorsque l'on veut obtenir une isolation poussée, il est nécessaire de compléter l'ensemble en ajoutant des léments de ferme- ture qui peuvent être, à titre d'exemple,des éléments dentelés contre les- quelles les tubes viennent s'appliquer. Les creux des dents 7 peuvent être de forme d'allure circulaire lorsque cet écran est placé perpendiculaire- ment au faisceau (fig.'9) et les dents pointues si au contraire cet élément de fermeture 8 est placé dans l'alignement du réseau -(fig.IO). Ces éléments de fermeture peuvent être orientés de différentes Io façons, fixes ou mobiles, rigides ou souples,voire gonflables pour mieux s'a- dapter à la disposition des tuyjaux par rapport à l'ouverture et au batiment. D'une façon générale, à l'endroit de son pliage autour d'un crochet support, le tuyau souple, même s'il est relativement épais s'écrase fortement dans les angles. A cet endroit, la section de passage n'est pas I5 nulle, mais elle est pratiquement trop faible pour assurer le gonflement et le dégonfleient homogène du réseau. Urwpompe à action lente favorise les opérations, mais pour permettre l'utilisation de tuyaux très minces pour lesquels, à la longue, un aplatissement quasi total se produit, il est prévu des formes intérieures interdisant la fermeture complète. A titre d'exemple, des nervures internes droites ou en spirale ont un tel effet. (Voir fig. I2 et I3). Pour permettre l'utilisation de tuyaux d'épaisseur constante on peut contraindre ceux-ci à garder une forte assurant un passage, comme par exemple, en limitant la longueur des crochets, (fig. 1h). Egalement pour faciliter le passage de l'air aux endroits critiques, lors de la décompression, un élénent addi ionnel peut être glissé à l'intérieur du tube comme par exemple une petite spirale constituée d'une bande de matériau adéquat-ou un cordon. Les doigts dont la fixation est indifférente peuvent aussi être remplacés chacun par des petits rouleaux de forme judicieuse. Un gros rouleau, peut aussi remplacer deux doigts. Les rouleaux ont l'avantage de régulariser plus facilement la tension des différents éléments du faisceau. A partir de ces élements de base, une infinité de combinaisons sont possibles. On peut en effet faire varier: - la cadre qui peut être fixe, orientable, amovible ou non, - l> forme du réseau (spirale par exemple) sa position (intérieure ou extérieure) - son orientation dans tous les plans, 4h - le diamètre (b) du tuyau, >4 2459872 - la pression qui peut pour certains matériaux permettre un accroissement considérable du diamètre ce qui permet un prix moindre et un passage faci- lité de la lumière. - la distance (a) qui est une conséquence de la dimension (b) et de la pres- sion, - l'inclinaison des crochets sur les supports, - la distance (c), l'épaisseur du tuyau, - le matériau, qui doit de toute façon accepter le pliage, le vieillissement, IO les différences de température et autres contraintes dues à son utilisation, - là transparence ou l'opacité, - le pouvoir filtrant, - la couleur, - le pouvoir réflecteur, I5 A un long tuyau constituant l'ensemble du réseau peuvent être préférés des segments de tuyaux connectés sur les supports 2 et 3, les- quels sont alors creux. Le passage de l'air au cours du dégonflement est de ce fait facilité. Il est ainsi également possible de choisir la forme des extrémités des segments de tuyaux qui peut être ronde, ovale ou très aplatie. Les embouts peuvent également être orientables, à la manière des stores véni- tiens. Les supports 2 et 3 sont normalement fixes, mais ils peuvent être mobiles afin qu'une traction puisse être exercée sur les tuyaux pour assurer leur rectitude. Un même écran peut comprendre plusieurs couches de tuyaux, dans des dispositions relatives diverses pour augmenter l'isolation. Exemple fig. I5. L'utilisation de tuyaux de formes de sections différentes est prévue. Une forme étoilée, par exemple est intéressante car le volume, très faible à l'état dégonflé, devient très imiortant A l'état gonflé. Les segments de tubes reliant deux supports creux peuvent avoir des sections inégales afin de diminuer leur nombre. Ainsi une forme étoilée dans la partie cenitrale peut être à chaque extrémité terminée par une petite embouchure cylindrique. La figure I6 montre de tels éléments dégonflés puis gonflés. On voit en particulier que la fermeture totale d'un tel réseau est particulièrement facile et complète;il suffit de plaques (9) dans lesquelles sont fait des trous de diamètre proche du diamètre maximum. De telles variantes peuvent être intéressantes pour de de grandes installations. Toutes ces variantes permettant un grand nombre d'ap- plications et le choix de la meilleure solution. A titre d'exemples non exhaustifs Pour une serre, on pourra décider un diamètre de 50 mm, une épaisseur de 0,5 avec un polychlorure de vynile ou une épaisseur de 0,2 avec un élastomère polyester, l'opacité, la couleur vert clair, une distance (c) de 5 mLn. Pour un vitrage de shed d'usine, un ' de I00 mm, une I0 épaisseur de 0,2 à 0,5 un élastomère polyester de qualité, le gris car il n'est pas salissant. Pour un capteur solaire, afin d'éviter son refroidis- sement quand la lumière solaire est insuffisante ou pendant la nuit, le réseau placé entre la vitre et l'échangeur ou l'extérieur peut être constitué, par I5 exemple, de tuyaux disposés en une ou plusieurs nappes, les éléments étant de préférence horizontaux pour limiter la convection interne. Le matériau, de très bonne qualité sera alors de préférence très brillant pour que, lorsque les tu- yaux sont vides la lumière entrant facilement soit réfléchie au besoin vers le capteur et pour que lorsque les tuyaux sont gonflés, l'isolement soit assuré par le mauvais pouvoir diffusant du matériau et la présence de l'air dans les tuyaux. Tour un habitat, une certaine transparence, un tpyau déco- ratif peut être préféré. Des combinaisons de réseaux de tuyaux sont possibles. La fig. I7 en montre une application aux serres. Par temls froid ou normalement chaud, celle-ci aérée par le bas ajouré 10 de la porte et la trappe supérieure 11 est équipée pour régu- ler l'isolation thermique et l'éclairement solaire par des tubes placés sous la surface vitrée supérieure 12. Dans le cas présent, à la place d'un réseau unique sont disposés deux réseaux distincts qui travaillent normalement simultanément, se gonflant ou se dégonflant ensemble. Le réseau 13, dont les segments peuvent être horizontaux ou suivre la pente, est beaucoup plus grand que le réseau 14 ne qui comporte qu'un ou deux tubes placés horizontalement, à la partie basse de la surface vitrée. En cas de forte chaleur la réseau 13 est complètement gonflé et le réseau 1h dégonflé. Il s'ensuit que l'air chaud emprisonné entre la surface vitrée et le réseau 13 monte de lui-même et est évacué vers l'extérieur, re- nouvelant ainsi par aspiration l'air de la serre. Un volet articulé peut rem- placer le réseau 14. En ce qui concerne la comi ande de la pompe et de la valve 4O pu de dispositifs remplaçant ces organes, la pompe est commandée dès qu'il faut 6 2459872 modifier l'état de gonflage et la valve est tournée, pour obtenir le gonflage dans la position représentée (fig.l) (traits pleins) ou tournée de (traits pointillés) pour dégonfler le réseau jusou'au résultat recherché, ou placée dans la position de fermeture. La fin de gonflage peut être déterminée par l'obtention d'une pression définie ou par son effet sur l'éclairement et qui permet une régu- lation précise. Selon les utilisations des cellules photoélectriques, des thermostats, des cppteurs de son, des pressostats etc, agissant seuls ou si- I0 multanément, conjointement à un programmateur, commandant un processeur ou autre moyen cette pompe et cette valve. Tout dispositif ou ensemble de dispositifs de commande donnant le même résultat entre dans le cadre de la présente invention. Le controle de la chaleur rayonnate peut par exemple être fait I5 par un dispositif combinant un miroir cylindrique de section parabolique et une tige placée au foyer parallèlement aux génératrices. L'allongement de la tige chauffée ainsi est contrôlée par un secteur à maximum et minimum de pré- cision (microrupteur par exemple) Pour éviter les problèmes de condensation à l'intérieur des tuyaux, il est prévu d'alimenter chaque réseau de tuyaux à une extrémité et d'évacuer l'air à l'autre extrémité afin d'assurer une circulation permanente. Une valve à trois positions comme celle schématisée par les fig. 18, 19 et 20 convient particulièrement à un tel agencement oiu peut être remplacé par des dispositifs équivalents. - la figure 18 montre la position correspondant au gonflement - la figure 19, a la fermeture du réseau, - la figure 20 au gonflement. Le dispositif, objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas o l'on désire placer un écran afin d'annuler ou de réduire le passage de chaleur, de bruit, d'air, de lumière etc... REVENDICATIONS 1. Dispositif fixe à usages multiples (notamment serres, baies, shed, capteurs solaires) permettant la régulation de l'éclairement so- laire à travers une ouverture et l'isolement thermique, voire phonique et au- tre à cet endroit, caractérisé par le fait que le moyen d'augmenter et de ré- duire progressivement la surface de passage est un réseau de tuyaux souples, tendus entre deux supports, placé entre la source et l'objet à éclairer, à chauffer et à isolerla section des tuyaux variant en fonction de la pres- sion d'air exercée par une pompe. 2. Dispositif suivant revendication 1 caractérisé par le fait que le réseau de tuyaux souples est constitué d'un tuyau de grande lon- gueur disposé en passant d'un support à l'autre, er contournant sur chaque sup- port deux des crochets qui assurent le parallélisme des segments de tuyaux. 3. Dispositif suivant revendication 2 permettant d'éviter le foisonnement disgracieux des tuyaux caractérisé par le moyen que ce dernier est évité en inclinant, en sens inverse, dans le plan perpendiculaire au cadre, les crochets par rapport à leur support ce qui place alternativement les segoents de tuyaux dans deux plans parallèles distincts. 4. Dispositif suivant revendication 1 caractérisé par le fait que le réseau est constitué par des segments de tuyaux connectés aux deux extrémités pur des supports d'alimentation creux. 5. Dispositif suivant revendication 1 caractérisé par le fait que la pression est obtenue aux moyens d'une pompe et d'un élément de distribution permettant d'inverser le sens, asservis par le controle effectif des conditions extérieures et internes, notamment la lumière, la température, la pression obtenue l'ensemble étant lié à un moyen de régulation. 6. Dispositif suivant revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que le passage de l'air lors du gonflement et du dégonflement et du yauteries est, malgré le pincement aux angles de pliage, assuré au moyen de tuyaux de formes inférieures nervurées interdisant l'obturation complète. 7. Dispositif suivant revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que le moyen assurant le passage de l'air est un cordon placé à l'in- tArieur des tuyaux. 8. Dispositif suivant revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que le moyen assurant le passage de l'air est assuré par une forme des crochets interdisant la fermeture complète de la section de passage. 9. Dispositif suivant revendication 5 caractérisé par le fait que le controle de quantité de lumière rayonnante est assurée au moyen d'un capteur controlant l'allbngement d'une tige chauffée par les rayons convergeant d'un miroir parabolique cylindrique. IO. Combinaison de deux dispositifs suivant reven- dications I, 2, 3 et 4 Iermettant d'assurer le ventilation naturelle d'une serre par grande chaleur, caractérisé par le fait qu'un réseau de tuyaux isole de la lumière et de la chaleur et de plus canalise l'air chaud vers l'ouverture d'évacuation supérieure, l'autre réseau utilisé, par temps froid comme le premier pour compléter l'isolement, étant alors dégonflé au maximum pour le renouvellement accéléré de l'air.