Brevet FR2479955A1 — publié le 19811009

- 1 - Dispositif de climatisation d'habitation. L'invention concerne un dispositif de climatisation des- tiné à chauffer ou refroidir une habitation et susceptible de fournir une économie d'énergie. On connaît des installations à ventilation mécanique contrôlée double flux-dans lesquelles est incorporé un équipement dit "pompe à chaleur" récupérant les calories de l'air vicié avant de le rejeter à l'extérieur. Ces installations contribuent à de sensibles économies d'éner- gie sur la consommation du chauffage électrique, mais elles nécessitent toutes des systèmes de chauffage d'appoint complexes et onéreux du type puits canadien, capteur so- laire, par exemple. Pour pallier ces inconvénients, on a imaginé un disposi- tif de climatisation simple, pratique et économique sus- ceptible d'être incorporé à des habitations individuel- les ou collectives et utilisant en totalité les calories de l'air vicié de l'habitation pour les transmettre à l'air neuf et froid venant de l'extérieur ou, dans le cas d'installations dans des pays chauds, de refroidir l'air chaud venant de l'extérieur par l'air vicié plus frais de l'habitation. L'invention est caractérisée par le fait que le dispo- sitif utilise un échangeur à deux conduits hélicoîdaux permettant la circulation à contre-courant de l'air intérieur chaud vicié et de l'air frais extérieur. L'échangeur est de forme cylindrique et est enfermé dans une gaine assurant son isolation thermique. Les deux veines d'air qui se côtoient au long des conduits parallèles échangent leurs calories-frigories à travers les parois minces et bonnes conductrices thermiques des- dits conduits. Les habitations dans lesquelles on peut prévoir l'ins- tallation du dispositif selon l'invention sont du type à grande isolation thermique. Dans une habitation on peut avoir un échangeur commun à plusieurs appartements et le - 2 - loger soit dans les combles, soit dans une gaine techni- que affectant toute la hauteur du batiment ou bien avoir un échangeur par appartement, chaque échangeur étant équipé d'un aspirateur-extracteur. Dans ce qui suit, l'invention est-exposée plus en dé- tail à l'aide de dessins schématisant un mode de réalisa- tion de l'invention. - La figure 1 est une vue en coupe et en élévation de l'échangeur selon l'invention montrant la circulation à contre-courant des deux veines d'air; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'échangeur de la figure 1. - La figure 3 est une vue en coupe et en élévation d'une habitation équipée du dispositif de climatisation selon l'invention. Sur les figures 1 et 2 on voit que l'échangeur 1 est constitué par deux cloisons 6 engendrant deux couloirs hélicoidaux 2-3 coaxiaux parallèles disposés à l'intérieur d'un tube 4 dont le diamètre varie en fonction du volume d'air à climatiser. Dans l'exemple de réalisation décrit ce diamètre est de l'ordre de vingt centimètres. Ce tube 4 est lui-même enfermé dans une gaine cylindrique 5 cons- tituant une isolation thermique de l'ensemble de l'échan- geur. Les cloisons 6 formant lesdits couloirs sont réa- lisées dans un matériau bon conducteur laissant par con- séquent passer chaleur et froid, par exemple de la tôle mince. La hauteur entre deux spires est relativement fai- ble de manière à en augmenter le nombre ce qui a pour effet d'obtenir un échange plus complet des températures. Sur la figure l on a représenté par des flèches ascen- dantes le flux d'air chaud vicié dans le conduit 2 et par des flèches descendantes le flux d'air frais neuf dans le conduit 3. Cette circulation en sens inverse achemine-les veines d'air dans des canalisations appropriées. Sur la figure 3 on voit que l'échangeur peut se situer à différents endroits de l'habitation. Sur la gauche de la maison on a équipé deux appartements 7 et 8 d'un échangeur. Celui de l'appartement 7 est relié directement à l'extérieur par une ouverture 9 pratiquée dans le mur 3- et assurant l'arrivée d'air neuf, l'air vicié recueil- li au niveau du plafond 10 est contraint par un extrac- teur 11 à revenir à la base de l'échangeur 1 pour re- monter dans le.couloir 2 et de ce fait côtoyer l'air neuf froid.venant de l'extérieur par l'ouverture 9 et le cou- loir 3. L'air vicié s'étant refroidi dans l'échangeur est évacué par les canalisations 12 qui le conduisent à la cheminée 13 tandis que l'air réchauffé est distribué dans l'appartement par des bouches 15 situées le long de la canalisation 14. Pour l'appartement 8 l'air neuf vient de l'extérieur par la canalisation 16 dont l'entrée 17 est sous le toit, il passe dans l'échangeur 1 de l'appartement situé près du centre de la maison. Tout au long de son cheminement par-le couloir 3 il se réchauffe au courant d'air vicié et chaud qui remonte le couloir 2 après avoir été préle- vé au niveau du plafond 18 par un extracteur 11 qui l'a contraint à ce circuit. L'évacuation de l'air vicié se fait également par la cheminée 13, tandis que l'air neuf réchauffé aboutit dans les bouches identiques 15 au long de la canalisation de distribution 19. Au centre de l'habitation montré figure 3 on a instal- lé un échangeur au niveau des combles 20 pour illustrer une installation collective desservant trois apparte- ments 21-22-23. L'air neuf et froid arrive par la cana- lisation 16 dont l'entrée 17 est sous le toit comme on l'a déjà vu. Il pénètre dans le couloir 3 de.l'échan-- geur o il côtoie la veine d'air vicié et chaud du cou- loir 2 o elle a été amenée par extraction dans chaque appartement au moyen d'un aspirateur 11 disposé au pla- fond. L'air neuf réchauffé est distribué par les canalisa- tions 24-25-26 et les bouches 15 qui les jalonnent respectivement. L'air vicié est évacué par la canalisation 24 qui col- lecte les trois appartements jusqu'à la cheminée 13. L'air vicié est prélevé de préférence à proximité du plafond des cuisines, WC, salles de bains mais non non exclusivement. -'4- Chaque circuit de canalisations comporte un thermostat d'ambiance disposé dans chaque appartement et chargé de déclencher la mise en route des aspirateurs-extracteurs et éventuellement d'un convecteur d'appoint. Dans le cas d'installations dans des pays tropicaux l'air extérieur se refroidit au moyen de l'air vicié par le même processus d'échange. e -5- Revendications de brevet. 1- Dispositif de climatisation d'habitation de type in- dividuel ou collectif du genre récupérant l'air vicié pour réchauffer ou refroidir l'air neuf-provenant de l'extérieur, caractérisé par le fait qu'il comporte un échangeur (1) à deux conduits hélicoïdaux (2) (3) permet- tant la circulation à contre-courant de l'air vicié issu de l'intérieur et de l'air neuf issu de l'extérieur, que cet échangeur est implanté dans les combles et/ou dans une gaine technique et/ou dans chaque appartement et qu'il est relié à un circuit de canalisations disposant de moyens d'alimentation et d'évacuation contrôlés. 2- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'échangeur (1) est constitué par une gaine cylindrique (4), isolée thermiquement (5), dans laquelle sont prévues deux parois hélicoïdales coaxiales engendrant les deux couloirs (2)-(3) parallèles. 3- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la prise d'air neuf alimente le sommet de l'échangeur (1) tandis que la prise d'air vicié en alimente la base. 4- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la prise d'air vicié est équipée d'un aspirateur-extracteur (11) et qu'elle est située à pro- ximité du plafond dans la cuisine ou les WC ou la salle de bains mais non exclusivement. - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'entrée d'air neuf (17) est située sous le toit ou dans un gros de mur (9). 6- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air réchauffé ou refroidi (3) provenant de l'échangeur (1) est distribué dans les pièces de l'appartement par des bouches (15) situées dans le plan- cher. 7- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'air vicié refroidi ou réchauffé (2) est évacué par des cheminées (13).