Brevet FR2468065A1 — publié le 19810430

La présente invention a trait à un objet manufacturé en matière thermoplastique construit sous la forme d'une plaque cellulaire à double paroi, et possédant d'excel- lentes propriétés d'isolation thermique et ainsi qu'une rigidité (raideur) et une résistance mécanique importantes, de sorte qu'il s'avère approprié pour créer une isolation thermique efficace dans de très nombreux domaines des arts appliqués et, en particulier, dans l'industrie du bâtiment et dans celle de la construction des serres pour la culture des fruits et légumes. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à une plaque cellulaire à double paroi en matière plastique transparente à la lumière, perfectionnée d'une manière telle qu'elle assure, outre un degré élevé d'iso- lation thermique, une transmission presque complète de l'énergie lumineuse. On trouve déjà sur le marché des plaques transpa- rentes à double paroi, en particulier en polyméthylmé- thacrylate et en d'autres matières, lesquelles les deux parois externes sont maintenues parallèles entre elles par une série de cloisons verticales équidistantes qui forment une série de cellules adjacentes ayant une section trans- versale approximativement rectangulaire. Ces types de plaques à double paroi comportant des cellules délimitées par des cloisons perpendiculaires aux parois opposées n'assurent pas, en pratique, un degré élevé d'isolation thermique, étant donné que ces cloisons, du fait qu'elles sont perpendiculaires aux parois de la plaque, ne constituent jamais des moyens d'interruption ou de sub- division entre les parois opposées; en fait, les cellules successives ne comportent intérieurement aucun moyen approprié pour isoler ou séparer les parois opposées de la plaque en ce qui concerne la transmission de la chaleur. Ainsi, la présente invention a au contraire pour but de réaliser une plaque à double paroi du type cellu- laire perfectionnée d'une manière telle que les parois opposées sont thermiquement isolées l'une de l'autre grâce à une configuration particulière des cellules, de façon à réaliser une plaque à double paroi ayant une action isolante importante sans qu'il en résulte d'effets défa- vorables, dans le cas des plaques transparentes, sur leur coefficient de transmission de l'énergie lumineuse. Un autre but de la présente invention est de réali- ser une plaque cellulaire à double paroi appropriée pour présenter également, en dehors des performances d'excel- lente isolation thermique ci-dessus mentionnées, une très grande rigidité et une résistance mécanique élevée ainsi qu'un degré élevé d'uniformité dans les deux directions ( isotropie) perpendiculaire et parallèle aux surfaces des cloisons de séparation. Ces buts, ainsi que d'autres buts qui seront plus clairement mis en évidence par la description détaillée qui va suivre, sont atteints par une plaque cellulaire, à double paroi, en matière plastique ou en une matière similaire, qui est constituée, conformément à la présente invention, par deux parois planes maintenues espacées l'une de l'autre et parallèles entre elles par une cloison de séparation continue ayant des pans en pente (inclinés) rectilignes ou arqués, constituée par une plaque en forme de ligne brisée ou en forme de plan ondulé et dimensionnée d'une manière telle qu'elle délimite une série de cellules adjacentes ayant en section transversale une forme approxi- mativement triangulaire, cette plaque cellulaire étant ob- tenue par extrusion directe suivant des techniques connues. Plus particulièrement, lorsque la cloison de sépa- ration continue comporte des pans en pente ou inclinés disposés sous la forme d'une ligne brisée ou analogue, tous les pans inclinés sont disposés à un angle d'incli- naison constant compris entre environ 30 et environ 600 par rapport au plan des parois opposées de la plaque, tandis que, lorsque la cloison comporte des pans arqués, ceux-ci ont un rayon de courbure compris entre une et deux fois l'épaisseur totale de la plaque. En outre, les deux parois de la plaque, de même que l'élément séparateur, sont formés en une matière thermoplastique du type opaque et ou transparente, selon les besoins de l'application particulière en cause. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel: la Fig. 1 représente, d'une manière schématique, une vue en perspective axonométrique d'une plaque cellu- laire à double paroi construite conformément à la présente invention; la Fig. 2 est une vue en coupe transversale de la plaque de la Fig. 1, prise suivant la ligne II-II de la Fig.l; la Fig. 3 est une vue en coupe d'un autre type de plaque analogue à celle de la Fig. 2; et la Fig. 4 est une vue en coupe transversale d'un autre type de plaque à double paroi construite conformément à la présente invention. En se référant, à l'ensemble des figures, la plaque cellulain selon l'invention est composée de deux parois 1 et 2 maintenues espacées dans une disposition parallèle entre elles par une cloison de s,3ar.iat..cn continue 3 qui, dans les Fig. 1, 2 et 3,présente une forme en zig-zag, c'est-à-dire la forme d'une ligne brisée, avec des plans inclinés, tandis que sur la Fig. 4, la cloison de séparation a la forme d'un plan ondulé, les parties ou pans incurvés 4 étant tous situés du même côté et ayant tous le même rayon de courbure. La cloison de séparation continue 3 est essentie- lement une plaque profilée qui a une forme telle qu'elle s'étend pratiquement sur la totalité de la surface inté- rieure des parois opposées 1 et 2. L'angle d'inclinaison /_ entre les pans inclinés de la cloison de séparation et le plan des parois peut varier en pratique entre 30 et 600. L'angleo l'angle Cf indiqué sur la Fig. 3 est un angle de 450. Entre les pans inclinés individuels de la cloison de séparation et les parois opposées 1 et 2 est ainsi formée une série de cellules adjacentes 5, 6, 7, 8, 9, etc. qui isolent thermiquement (c'est-à-dire qui séparent thermiquement l'une de l'autre) des parties de la paroi 1 des parties correspondantes de la paroi sous jacente 2. En fait, chaque paire de cellules, telle que par exemple les cellules 7 et 8, qui sortrespectivement adjacentes à des parties de paroi la et 2a, séparent ces deux parties de paroi en vis-à-vis étant donné que les cellules 7, 8 sont séparées elles-mêmes l'une de l'autre par une paroi en pente ou inclinée de la cloison de séparation. Egalement, dans le cas d'une cloison de séparation munie de pans arqués (Fig.4), les cellules adjacentes 7a, 8a, étant donné qu'elles sont séparées par un pan arque de la cloison de séparation, isolent thermiquement les parties correspondantes des parois opposées. En pratique, on a trouvé que, dans le cas des plaques à double paroi ayant une cloison de séparation à pans arqués telles que celle représentée sur la Fig. 4, pour obtenir le meilleur effet d'isolation entre les parois opposées, le rayon de courbure R des pans incurvés individuels doit être compris entre une et deux fois l'épaisseur totale S de la plaque à double paroi. La continuité de la cloison de séparation 3 ( ou 4), qui permet d'isoler thermiquement une paroi de l'autre (étant donné que les cellules adjacentes sont séparées les unes des autres par un pan de la cloison de séparation elle-même), rend la plaque à double paroi ainsi obtenue particulièrement appropriée pour le chauffage des serres et analogues. En effet, en faisant circuler un fluide chaud dans les cellules inférieures (par exemple dans les cellu- les 5, 6, 7, etc...), on ne chauffe pratiquement que la paroi inférieure 2, tandis que la paroi supérieure reste thermiquement isolée grâce à la présence des cellules adjacentes 8 et 9 (Fig. 2 et 3) dans lesquelles il ne circule pas de fluide chaud. Les meilleurs résultats, en ce qui concerne l'iso- lation thermique des parois opposées, sont obtenus, en pratique, avec la plaque de la Fig. 4, c'est-à-dire avec une plaque dans laquelle les parois opposées sont mainte- nues espacées par une cloison continue à pans arqués. La structure ainsi obtenue, outre les avantages relatifs à l'isolation thermique des parois opposées, possède une solidité ou rigidité structurelle très impor- tante ainsi qu'une grande résistance mécanique avec un haut degré d'uniformité (isotropie) dans les deux direc- tions parallèle et orthogonale à la disposition de la cloison de séparation. L'agencement incliné ou en pente de la cloison permet également d'obtenir une transparence homogène sur un large intervalle de variations de l'angle d'incidence de la lumière, dans le cas des parois et cloisons fabriquées en matière transparente. L'objet manufacturé de la présente invention peut être fabriqué en utilisant diverses technologies et, plus particulièrement, par extrusion directe à travers une filière d'extrusion ayant une forme appropriée pour former la géométrie préétablie de la structure. L'épaisseur totale, les épaisseurs des différents éléments (les parois et la cloison de séparation) et l'an- gularité de la ligne brisée peuvent varier en fonction des caractéristiques globales que l'on désire obtenir. L'objet manufacturé peut être fabriqué indiffé- remment en utilisant des résines thermoplastiques quelcon- ques soit seules soit combinées, par co-extrusion (par exemple, les parois sont formées en un type de matière et la cloison de séparation est formée en une matière diffé- rente), de façon à obtenir cas par cas, les meilleures performances au meilleur coût global de l'objet manu- facturé. Dans le cas de plaques cellulaires transparentes, les matières appropriées peuvent être notamment le polymé- thacrylate, le polycarbonate, le polyvinylacétate, le chlorure de polyvinyle et autres matières analogues. Les plaques à double paroi ainsi obtenues peuvent trouver des applications dans tous les domaines dans lesquels on a besoin d'avoir une bonne isolation thermique, une bonne rigidité et une bonne transparence. Plus particulièrement, et uniquement à titre d'exem- ple non limitatif, les applications les plus courantes peuvent être: - les toitures et fenêtres industrielles, aussi bien fixes qu'ouvrantes; - les parois périphériques des hangars industriels et autres bâtiments; - les toitures en général (toitures de cage d'escalier, de cour intérieure, etc...); les cloisons intérieures transparentes; - les parois périphériques et les couvertures de serres pour l'horticulture, la floriculture et la culture des fruits; et - diverses couvertures pour lesquelles on a besoin d'une circulation forcée de fluides de stabilisation thermique, et les cloisons de protection en général. 2468065- REVENDICAT IONS 1. Plaque cellulaire à double paroi fabriquée en matière thermoplastique transparente ou opaque et ayant des hautes propriétés d'isolation, caractérisée en ce qu'elle est composée de deux parois (1, 2) maintenues espacées l'une de l'autre et parallèles entre elles par au moins une cloison de séparation continue (3,4) en forme de ligne brisée ou analogue, de façon à former une série de pans inclinés par rapport au plan des parois opposées, ces pans inclinés ou en pente délimitant une série dé cellules adjacentes (5 à 9) ayant une section transversale approximativement triangulaire, de façon à isoler thermiquement l'une de l'autre les parois oppo- sées. 2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pans inclinés ou en pente de la cloison de séparation continue (3) sont constitués par des surfaces planes qui présentent un angle d'inclinaison constant, compris entre environ 30 et environ 60 , avec les plans des deux parois opposées (1, 2). 3. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pans inclinés ou en pente de la cloison de séparation (4) sont constitués par des surfaces courbes ou arquées dont la concavité est tournée vers l'une des parois (1,2), ces surfaces arquées ayant un rayon de courbure (R) compris entre une et deux fois l'épaisseur totale (S) de la plaque à double paroi. 4. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les parois (1,2) ainsi que la cloison de séparation continue (3,4) sont fabriquées dans la même matière. 5. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les parois (1,2) de la plaque sont fabriquées en une matière thermoplastique différente de celle utilisée pour la cloison de séparation (3,4). 6. Plaque selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la plaque est fabriquée 2468065'. par extrusion continue, ou co-extrusion continue dans le cas de matières différentes, suivant des techniques connues, et en ce que la plaque est appropriée pour être utilisée pour l'isolation thermique des bâtiments et constructions en général et, en particulier, pour le chauffage des serres utilisées en horticulture, en flori- culture et dans la culture des fruits.