Brevet FR2487053A1 — publié le 19820122

;invention crée un capteur solaire, de. grande effica- cité, du type a circulation de fluide mais dans lequel tous les éléments peuvent être assemblés mécaniquement, de façon simple et de telle manière que les dilatations différentiel-- les, inévitables, soient compensées automatiquement, De plus, tous les éléments du capteur sont eux-mêmes de réalisation bon marché car ils ne mettent en oeuvre que des techniques extrêmement courantes dans l'i.ndustrie Conformément a l'invention, le dispositif capteur d'énergie solaire du type comportant des tubs pour la circulation d'un fluide chauffé à travers au moins une vitre est caractérise en ce que la distribution du fluide est ef- fectuée par l'intermédiaire de caissons collecteurs dans lesquels les extrémités des tubes sont engagées ainsi qu'au moins une vitre et en ce que les ltai.sons étanches sont as- surées par des joints souples, Diverses autres caractéristiques d l'invention rest sortent, d'ailleurs, de la description détaillée qui. suit, Des formes de réalisation de l'invention sont repré- sentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig, 1 est une coupe longitudinale, vue sensible ment suivant la ligne I-I de la fig, 2, d'un capteur solaire mettant en oeuvre l'invention. La fig. 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig, 3 est une élévation schématique a plus. petite échelle illustrant des caractéristiques particulières de l'invention, La fig. 4 est une élévation schématique de face rllusc trant un mode de réalisation particulier, La fig, 5 est une vue de détail, La fig. 6 est une coupe vue sensiblement suivant la ligne VI-VI de la fig. 4. Le capteur représenté au dessin comporte plusieurs. tubes de circulation 1 qui sont engagés dans des ouvertures pratiquées dans des caissons collecteurs 2, 2a. Les c .isv sons collecteurs 2, 2a sont,. de préférence, fabriqués par des profilés obtenus par filage, par exemple en matière plastique ou en aluminium filée, t ensuite coupés a la lon- gueur désirée, les ouvertures pour l'engagement des tubes 1 étant percées.Les caissons collecteurs 2 sont formés pour délimiter au moins une rainure 3 ouvrant sur leur côté plan, cette rainure servant & retenir le bord d'une vitre 4, Deux ou plusieurs vitre.s peuvent être disposées parallèlement les unes aux autres lorsqu'il est prévu plu- sieurs rainures 3, Le c8té plan des caissons collecteurs sert d'appui a une feuille formant un joint souple 5, par exemple en caout- chouc, ce joint formant des collerettes 6 dans lesquelles sont engagées les extrémités des tubes 1 ; le joint est aussi introduit dans la ou les rainures 3 pour relier les caissons collecteurs 2 de façon souple à la ou aux vitres 4, Le dessin, en particulier la fig, 1, montre. qu'il est avantageux qu'un jeu soit maintenu dans le fond des rainures 3 pour permettre de compenser les dilatations différentiel- les pouvant se produire entre les tubes 1 et la ou les vitres 4, Les caissons collecteurs 2 délimitent un ca- nal collecteur 7 qui est ouvert aux deux extrémités de chaque caisson, En outre, chaque caisson présente sur son dessus au moins une rainure en contre-dépouile 8 pour la mise en place d'un profilé 9 formant pince et servant a relier les deux caissons 2, 2a a une plaque de fond 10, Les tubes 1 sont munis d'éléments d'absorption de chaleur, représentés sous la forme d'ailettes 11, qui peu- vent être propres à chaque tube ou, au contraire, communs à tous les tubes. Comme illustré à la fig. 1, il est avantageux que la partie des éléments d'absorption de. chaleur tournée vers la vitre 4 s'étende obliquement tandis que la partie de ces mêmes élEm,entst qui est la plus proche de la plaque de fond 10, est cambrée vers le haut, comme illus- tré en lla.Ainsi, les éléments d'absorption peuvent être reliés les uns aux autres en formant une cloison continue qui est séparée de la plaque de fond 19 par une matière d'isolement 12q Les caissons collecteurs 2 sont reliés entre eux par des joues latérales 13, 14 présentant à leurs extrémité tés des pattes repliées 15 rabattues sur le dessus des caissons collecteurs et, de place en place, des pattes cambrées 16 formant des portées prenant appui sur le dessous des caissons collecteurs 2 ! 2a. Lorsque les caissons collecteurs sont métalliques, il est avantageux que les joues 13, 14 soient également métalliques et elles peuvent être reliées par collage ou par soudure aux caissons collecteurs ou, encore, un joint souple est simplement interposé entre l'extrémité des caissons collecteurs et la partie correspondante des joues puis l'ensemble caissons et joues est réuni par un cerclage tel que celui illustré schématiquement en 17 à la fig 3. Le cerclage 17 peut comporter plusieurs bandes pour qu'une pression uniforme soit exercée et maintienne correctement les joues contre les caissons collecteurs. Lorsque les caissons collecteurs sont fabriqués en matière plastique extrudée, les joues peuvent également être fabriquées en matière plastique et, dans ce cas, elles peuvent être réunies aux caissons par un collage ou une soudure aux ultra-sons ou encore par le cerclage 17 décrit ci-dessus. Pour éviter que les joues 13, 14 puissent flamber, il est avantageux, lorsque ces joues sont de grande dimension, de prévoir de place en place soit des tirants 18 soit des bandes de cerclage analogues au cerclage 17. Comme cela ressort de la description qui précède lten semble du dispositif capteur est réalisé par des pièces as semblées mécanicruement par des moyens simples et, lorsqu'vil est monté, sa constitution fait que les dilatations diffé- rentielles sont facilement compensées puisque les tubes qui sont soumis aux variations les plus fortes peuvent coulisser aisément par rapport aux collerettes 6; il en est de même de la ou des vitres 4. Les éléments d'absorption de chaleur, lorsqu'ils sont constitués par des ailettes, peuvent aussi être réunis aux tubes seulement par un effet mécanique, notamment en gonflant ces tubes dans des collerettes des ailettes. I1 est avantageux, ainsi que l'illustre le dessin, que les joues latérales 13, 14 forment elles-mêmes des tubulures 19 pour l'amenée et l'évacuation du fluide devant circuler dans les tubes - 1 pour y être chauffée. La fig. 1 montre également des ailettes auxiliaires 111 fabriquées en matière mauvaise conductrice de la chaleur, par exemple en une-matière plastique transparente, et qui s'étendent jusqu'S la vitre 4 ou au moins jusqu'à proximité immédiate de celle-ci. Les ailettes auxiliaires 111 constituent des cloisons empêchant ou au moins réduisant les mouvements de convection. D'autres organes peuvent remplir la même fonction, par exemple des lames de verre fixées soit au bord des ailettes 11 soit å la vitre 4. Selon la variante des fig. 4 à 6, les caissons col lecteurs 21, 22 sont constitués par des pièces moulées, de préférence en matière plastique, pièces qui délimitent à une extrémité des rampes saillantes 20 et intérieurement une portée 21 pour recevoir une bague 21a un joint 22. A l'autre extrémité, les caissons collecteurs présentent un bossage saillant 23 et leur fond correspondant à cette seconde extrémité est avantageusement fermé. Les caissons 21, 22 sont de préférence identiques l'un à l'autre mais montés tete-bêche et les fonds des deux caissons 21, 22 tournés l'un vers l'autre sont disposés parallèlement. Le joint 5 formant les collets 6 est disposé dans des trous du fond de chaque caisson, fond qui présente également la rainure 3 décrite dans ce qui précède pour le logement du bord du joint 5. Les joues latérales 141 sont conformées pour délimiter chacune au moins une rainure 24 destinée à emboîter le bord de la vitre 4 lorsque lesdites joues sont mises en place. En outre, les joues forment, à une extrémité, un manchon à baïonnette 25 d'un type analogue à ceux utilisés pour la fermeture des bouchons de radiateurs de véhicules automobiles et, à leur autre extrémité, une coiffe 26 formant une pince 27 correspondant au bossage 23. Le manchon à baïonnette 25 forme une portée d'appui pour comprimer le joint 22 contre la bague 21a. Comme cela est représenté à la partie bassé et à gauche de la fig. 4, la bague 21a peut former un embout de raccordement 26, ou bien comme représenté en haut de la figure et à droite, cette bague peut être prolongée par un raccord pour recevoir un bouchon 27. Le montage du dispositif capteur consiste à insérer les tubes 1, munis de leurs ailettes et de leurs cloisons ou autres organes anti-convection, dans les collets des joints 5 mis en place dans les fonds des caissons collc- teurs. Ensuite, les joues sont amenées par leur manchon à baionnette 25 à prendre appui contre les rampes 20, puis ces joues sont tournées jusqu'au moment où leur coiffe 26 est alignée avec l'extrémité de l'autre caisson collecteur. Les joues sont ensuite rapprochées, ce qui assure l'emboîtement de la vitre 4 dans la rainure 24 et de la pince 27 sur le bossage 23. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, le joint souple 5 qui est disposé contre la face plane des caissons collecteurs 2, dans la rainure 3 de ces caissons, peut être remplacé par des joints indépendants mis en place dans chaque passage de tube des caissons et par des joints particuliers aux rainures 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif capteur d'énergie solaire du type como portant des tubes pour la circulation d'un fluide chauffé à travers au moins une vitre, caractérisé en ce que la distribution du fluide est effectuée par l'intermédiaire de caissons collecteurs dans lesquels- les extrémités des tubes sont engagées ainsi qu'au moins une vitre et en ce que les liaisons étanches sont assurées par des joints souples. 2. Dispositif suivant la revendication 1! caractérisé en ce que les caissons collecteurs sont reliés entre eux par des joues latérales délimitant -un cadre rigide avec lesdits caissons. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par au moins un cerclage pour relier mécanique- ment les joues aux caissons collecteurs, 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par des tirants ou éléments de cerclage pour relier les joues latérales entre elles. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison entre les caissons et les joues est indifféremment assurée par collage, soudage ou assemblage mécanique à joint souple. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les caissons collecteurs délimitent, au moins, une rainure dans laquelle est engagé le bord d'une vitre reliée aux caissons par un joint déformable ménageant un jeu suffisant pour compenser les dilatations différentielles. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le joint assurant la liaison entre la vitre et les caissons collecteurs est formé à partir d'une feuille délimitant également des collerettes formant joint d'étanchéité entre l'extrémité des tubes et lesdits caissons collecteurs dans lesquels les tubes sont engagés, 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tubes sont munis d'éléments d'absorption de chaleur. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments d'absorption de chaleur des tubes sont constitués par des ailettes présentant une face frontale, dirigée vers la vitre et qui est disposée obliquement, et une face arrière cambrée verticalement pour constituer une paroi de retenue d'une matière d'isolement séparant lesdites ailettes d'une plaque de fond reliant les caissons collecteurs. 10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par des cloisons ou autres organes anti-convection disposés pour s'étendre au moins jusqu'au voisinage immédiat de la vitre. 11. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les cloisons anti-convection sont constituées par des ailettes en matière transparente et mauvaise conductrice de la chaleur. 12. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les caissons conducteurs sont constitués par des pièces présentant à une extrémité des rampes saillantes et à leur autre extrémité un bossage, les joues étant aménagées pour délimiter à une extrémité un manchon à baïonnette du genre bouchon de radiateur et, à leur autre extrémité, une coiffe formant une pince pour le bossage. 13. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les deux caissons collecteurs sont identiques mais disposés tête-bêche l'un par rapport à l'autre. 14. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'extrémité des caissons collecteurs formant les rampes présente intérieurement une portée d'appui pour une bague de retenue d'un joint, la bague formant soit un embout, soit un raccord. 15. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les joues délimitent au moins une rainure ou logement pour l'emboîtement du bord de la vitre.