Brevet FR2435673A1 — publié le 19800404

lia présente invention se rapporte à un dispositif de ventilation comprenant un passage d'arrivée d'air neuf et un passage de sortie d'air vicié séparés l'un de l'autre ainsi qu'un tube de chaleur dont une extrémité est léchée par l'air neuf et l'autre par l'air vicié. On contact déjà de tels dispositifs. Toutefois dans les dispositifs connus, le tube de chaleur est utilisé exclusivement pour extraire une certaine quantité de chaleur du flux d'air vicié et le transmettre au flux d'air neuf. Le but de l'invention est d'utiliser la partie la plus conteuse d'un tel dispositif de ventilation,c'est-à-dire le tube de chaleur, pour capter une énergie complémentaire. Suivant l'invention, on obtient ce résultat en reliant le tube de chaleur à un collecteur solaire. Â 1'aide de ce collecteur, le flux d'air neuf peut être chauffé, non seulement par la chaleur cédée par le flux d'air vicié, mais également par l'énergie solaire de sorte que le rendement global de l'installation est considérablement amélioré alors que le prix de revient n'est que légèrement augmenté. Dans ce cas, il est avantageux de raccorder le collecteur solaire à l'extrémité du tube de chaleur qui est exposé au contact du flux d'air vicié. Les tubes de chaleur connus qui sont utilisés pour les dispositifs de ventilation sont composés d'un tube droit dans la partie médiane duquel est disposée une cloison orientée transversalement à l'axe longitudinal de ce tube et qui sépare les deux flux d'air. Toutefois, cette construction est nettement défavorable lorsque le tube doit être utilisé en même temps avec un collecteur solaire. Pour obtenir une simplification considérable de la construction, et suivant une autre caractéristique de l'invention, le tube de chaleur est recourbé en U et les deux branches du U sont séparées l'une de l'autre par une cloison transversale qui sépare l'air neuf de l'air vicié.On peut alors relier la branche du U qui est exposée au contact du flux d'air vicié au collecteur solaire et disposer ces éléments à l'extérieur contre le dispositif de ventilation tandis que l'autre branche du U pénètre dans le volume intérieur du local. Pour augmenter la surface de transmission de chaleur entre le tube de chaleur et le flux d'air et obtenir de cette façon un meilleur rendement, suivant une autre caractéristique de l'invention, 1'extrémité du tube de chaleur est munie d'un prolongateur tubulaire servant à agrandir la surface de transmission. Ce prolongateur peut titre réalisé, soit sous la forme d'une branche du U, soit sous la forme d'un serpentin tubulaire de grande longueur. On obtient des conditions particulièrement avantageuses lorsque, dans une installation utilisant plusieurs tubes de chaleur, on réunit ces tubes en un serpentin, notamment par addition de coudes. On utilise de préférence comme collecteurs solaires des lamelles qui sont reliées aux tubes de chaleur. Si ces lamelles ont une possibilité de réglage de position angulaire, on peut toujours placer ces lamelles dans la position la plus favorable par rapport au soleil en modifiant cette position suivant la saison. On obtient une nouvelle simplification lorsque les lamelles formant au moins une partie de la paroi des tubes de chaleur, qui en sont solidaires. les lamelles peuvent former en même temps des éléments de protection du dispositif de ventilation contre les intempéries; dans ce cas, il est avantageux de leur donner un profil angulaire, auquel cas l'obliquité de l'une des ailes de chaque lamelle est adaptée à la position du soleil tandis que l'autre est dirigée vers le bas pour empêcher la pluie de pénètrer dans les fentes de ventilation. Pour éviter une inversion éventuellement préjudiciable de la transmission de la chaleur, c'est-à-dire éviter que l'air neuf ne soit refroidi au lieu d'être réchauffé, on dispose avantageusement le tube de transport de chaleur dans une position oblique correspondante qui évite un flux inversé. Si l'on souhaite au contraire, pouvoir rafraichir les locaux, par exemple de nuit, lorsqu'il n'est plus possible de capter l'énergie solaire, il est avantageux que le tube de transport de chaleur soit monté basculant afin de pouvoir effectuer l'inversion de la transmission. Il est particulièrement avantageux de monter le dispositif de ventilation sur le coffrage d'un volet roulant car, dans ce cas, il est possible de loger tous les éléments nécessaires pour le dispositif de ventilation dans ce coffrage sans que le dispositif ne prenne de place supplémentaire sur la fenêtre et sans qu'il soit nécessaire de percer les vitres. Dans cette construction, une partie de paroi du coffrage du volet peut avantageusement former un collecteur solaire. Dans une autre forme de réalisation, sur la paroi du coffrage du volet roulant qui est dirigée vers l'extérieur, sont montés des tubes de chaleur munis de lamelles formant collecteur d'énergie solaire, la paroi du coffrage étant alors réalisée d'une seule pièce avec les tubes de chaleur et les lamelles par un procédé de filage. Une autre possibilité consiste à munir la totalité de la façade d'un bsstiment ou des parties de cette façade de collecteurs solaires qui coopèrent avec le tube de chaleur du dispositif de ventilation. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, dans un élément de fenêtre composé d'un châssis dormant périphérique et d'un dispositif de ventilation, notamment du type encastré il est prévu sur la pièce d'appui de la fenêtre un ou plusieurs collecteurs solaires qui coopèrent avec des tubes de chaleur montés sur cette pièce d'appui. Dans ce cas, les tubes de chaleur sont reliés au tube de chaleur disposé dans le dispositif de ventilation par des conduites montante et descendante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 est une coupe d'un coffrage de volet roulant encaS- tré dans un élément de fenêtre; - la Pig. 2 est une vue de dessus et en partie en coupe de l'un des tubes de chaleur supérieurs du dispositif représenté sur la Fig.l; - la Fig. 3 est une vue avant d'un élément de fenêtre équipé d'un dispositif de ventilation; - la Pig. 4 est une vue de caté d'un serpentin de tube de chaleur;; - la Fig. 5 est une vue de dessus correspondant à la Pig. 2 mais représentant une autre forme de réalisation. Ce chtssis dormant 3 d'une fenêtre est monté dans la baie 1 d'un mur 2. Dans la partie supérieure de ce châssis 3, est ménagée, par montage d'une traverse 4 supplémentaire, une ouverture pour l'encastrement d'un coffrage de volet roulant 5 qui renferme lui-même un volet roulant 6. Le volume 7 qui surmonte le volet roulant présente une fente de ventilation 8 par laquelle l'air peut circuler. Comme le montre la Piu.2, ce volume est divisé par une cloison transversale, l'air neuf passant par le compartiment 18 tandis que l'air vicié passe par le compartiment 19. L'air neuf est ensuite transféré au volume intérieur du local en 10, en passant par la chambre de préchauffage 9. Contre la surface externe 1l du coffrage 5 du volet roulant, sont superposés une série de tubes de chaleur 12 qui sont reliés directement à des collecteurs solaires 13 en forme de lamelles. Ces tubes de chaleur avant 12 sont reliés par des coudes 15 et des tubes 16 à des tubes de chaleur arrière 14 qui se trouvent dans la chambre de préchauffage 9. Dans cette construction, les tubes de chaleur arrière 14 sont conformés en U à leurs extrémités afin de présenter une plus grande surface de transmission de la chaleur vis-à-vis de l'air neuf. Les tubes de chaleur avant 12 aussi bien que les tubes de chaleur arrière 14 peuvent être disposés sous la forme de serpentins par l'addition de coudes. Alors que le tube désigné sur la Pig. 2 par la référence 16 conduit la vapeur, 11 autre tube élémentaire 17 est prévu pour la circulation du condensat. Comme le montre la Fig. 2, l'air vicié cède sa chaleur résiduelle aux tubes de chaleur 12 tandis que l'air neuf est chauffé, d'une part par cette chaleur résiduelle et, d'autre part, par les collecteurs solaires 13, par l'intermédiaire des tubes de chaleur 12 et 14. Contrairement aux dispositions qui étaient habituelles jusqu'à présent, on réalise donc ainsi une double utilisation des tubes de chaleur, d'une part pour le chauffage par l'énergie thermique du soleil et d'autre part, pour le chauffage par la chaleur résiduelle de l'air vicié. L'élément de fenêtre 20 de la Fig. 3 est également composé d'un châssis dormant 21 dans lequel une traverse 22 ménage un compartiment d'encaissement dans lequel se loge le dispositif de ventilation 23. Ce dispositif de ventilation est ici également muni d'un tube de chaleur 24, une partie 25 de ce tube étant séchée par l'air vicié et l'autre partie 26 par l'air neuf de sorte qu'ici également, la chaleur résiduelle cédée par l'air vicié est transmise à l'air neuf. Par ailleurs, sur l'appui de fenêtre 27, placé plus bas, est prévu un tube de chaleur 28 en forme de serpentin qui est relié au tube de chaleur supérieur 24 par une conduite montante 29 et une conduite descendante 30. le serpentin 27 subit l'action d'un collecteur solaire non représenté qui peut être constitué soit par des lamelles correspondant aux tubes respectifs, comme dans le cas représenté sur la Fig. 1, soit par une surface collectrice fermée qui s'étend sur tout l'appui de fenêtre. La Fig. 4 montre la disposition inclinée des tubes de chaleur 31 exposés au contact de l'air vicié, disposition qui évite l'inversion de la transmission. Alors que, sur la Fig. 2, les tubes de chaleur 12 sont réalisés sous la forme de serpentins, sur la Fig. 5,sont utilisés des tubes distincts disposés parallèlement entre eux mais non raccordés. - REXENDICATIONS 1 - Dispositif de ventilation comprenant un passage d'arrivée d'air neuf et un passage de sortie d'air vicié séparés l'un de l'autre, et un tube de chaleur dont une extrémité est léchés par le fluide d'air neuf et l'autre extrémité par le flux d'air vicié, caractérisé en ce que le tube de chaleur (12) est raccordé à un collecteur solaire (13). 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur solaire est raccordé à l'extrémité du tube de chaleur qui est exposée au contact du flux d'air vicié. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube de chaleur est recourbé en U et que les deux branches du U sont séparées l'une de l'autre par une cloison qui sépare le flux d'air neuf du flux d'air vicié. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le collecteur solaire est relié à l'une des branches du U du tube de chaleur. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité d'un tube de chaleur (12) est munie d'un prolongateur tubulaire (14) destiné à augmenter la surface de transmission de la chaleur. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le prolongateur tubulaire est réalisé sous la forme d'une branche (14) du U. 7 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le prolongateur tubulaire est réalisé sous la forme d'un serpentin. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs tubes de chaleur (12) sont réunis entre eux, par exemple par des coudes (15), pour former ensemble un serpentin. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le collecteur solaire est constitué par une lamelle (13), notamment à profil angulaire, qui est reliée au tube de chaleur (14). 10 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la position angulaire de chaque lamelle est réglable. Il - Dispositif suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les lamelles forment au moins partiellement la paroi des tubes de chaleur qui leur sont reliés. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les lamelles constituent des éléments servant à protéger le dispositif de ventilation des intempéries. 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le tube de chaleur (51) est monté dans une position oblique qui évite l'inversion de la transmission. 14 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le tube de chaleur est monté basculant pour permettre l'inversion de la transmission. 15 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de ventilation est fixé à un coffrage de volet roulant (5). 16 - Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la paroi (11) du coffrage (5) du volet roulant qui est tournée vers l'extérieur est munie d'au moins un tube de chaleur (12) et d'une lamelle (13) formant collecteur solaire, tous ces éléments étant réalisés en une seule pièce, par un procédé de filage. 17 - Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'une partie de la paroi du coffrage du volet roulant forme un collecteur solaire. 18 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le collecteur solaire est monté sur la façade. 19 - Elément de fenêtre comprenant un châssis dormant périphéri- que et comportant un dispositif de ventilation, notamment encastrable, suivant l'une des revendications 1 à 18; caractérisé en ce qu'il comporte sur l'appui de fenêtre (27) un ou plusieurs collecteurs qui coopèrent avec des tubes de chaleur (28) adjacents à ce ou à ces collecteurs solaires, les tubes de chaleur (28) étant raccordés par des conduits montants (29) et descendantes (30) au tube de chaleur (24) monté dans le dispositif de ventilation.