Brevet FR2505995A1 — publié le 19821119

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux tuyaux destinés à collecter la chaleur solaire et notamment aux tuyaux extérieurs de ces installations. Des installations pour collecter la chaleur solaire com- portant, pour protéger la surface extérieure des tuyaux captant la chaleur, des tuyaux de verre rectilignes, sont maintenant largement utilisées C'est ainsi, par exemple, que des tuyaux pour collecter la chaleur solaire ayant une double structure à vide ou une structure à vide simples ont été proposés antérieu- rement Les collecteurs de chaleur antérieurs comprennent géné- ralement un tube intérieur de petit-diamètre dont l'une des extrémités a été fermée en l'arrondissant, tandis qu'on a laissé l'autre ouverte, et un tuyau extérieur de plus grand diamètre, dont l'une des extrémités a également été fermée en l'arron- dissant et l'autre a été laissée ouverte, le tuyau intérieur étant disposé concentriquement dans le tuyau extérieur L'espace compris entre les tuyaux extérieur et intérieur est maintenu étanche à l'air sous une pression réduite Ce dernier type de collecteur comprend généralement un tuyau de verre droit dont l'une des extrémités a été fermée en l'arrondissant, et dans le- quel est placé un tube rempli avec un agent caloporteur, les divers tubes utilisés à cette fin comprenant des tubes en U ou en épingle à cheveux L'espace compris entre le tuyau extérieur et le tube est, de même, maintenu étanche sous une pression ré- duite Dans les deux cas, un tuyau d'évacuation en verre de plus petit diamètre est fixé à l'extrémité fermée du tube ex- térieur afin de faciliter la fermeture hermétique dudit espace. Toutefois, le montage d'un tel tuyau d'évacuation exige, en plus de l'arrondissement et des autres travaux usuel-s de verrerie, des opérations d'étirage et-de perçage qui doivent être exécutées par des ouvriers spécialisés, ainsi que des opérations de souda- ge, etc, toutes ces opérations se traduisant par une élévation considérable du coût du produit Ceci est dû à ce qu'une série de tuyaux d'évacuation sont utilisés au cours de l'étape d'arron dissement faisant partie de la fabrication des tuyaux de verre extérieurs, ou bien parce que des tuyaux d'évacuation séparés doivent être fixés au fond d'une série de tuyaux extérieurs ar- rondis, par exemple, par soudage De plus, lorsqu'une fausse manoeuvre se produit au cours du montage des tuyaux d'évacuation sur les tuyaux extérieurs, ces derniers doivent être mis au rebut tout entier, ce dont résultent de graves pertes économiques. On voit donc que les tuyaux de verre de la technique anté- rieure pour les installations destinées collecter la chaleur solaire, qu'ils soientdu type à simple vide ou à double structure, laissent encore beaucoup à désirer en ce qui concerne la pro- duction et l'économie, notamment des coûts de fabrication De plus, aucune fausse manoeuvre ou erreur de manutention n'est permise dans le système de fabrication de la technique anté- rieure pour les raisons exposées ci-dessus. En conséquence, le but de la présente invention est de fournir un nouveau tuyau de verre extérieur conçu pour être utilisé dans les équipements destinés à collecter la chaleur solaire, tuyau qui est à la fois facile et peu coûteux à fabri- quer et qui contribue, dans une large mesure, à abaisser le coût. La présente invention atteint les buts qu'elle s'est fixés en apportant un tuyau de verre extérieur pour une installation destinée à collecter la chaleur solaire qui comprend un tuyau extérieur de verre ayant la forme d'un tuyau rectiligne ouvert aux deux extrémités, et un couvercle percé d'une petite ouver- ture d'évacuation à laquelle est fixé un tuyau d'évacuation de petit diamètre de manière à former un fond, ce fond étant fixé de manière étanche à l'air, le long de son bord périphérique, à l'une des extrémités ouvertes dudit tuyau de verre extérieur, fermant ainsi cette extrémité ouverte. Ainsi, le tuyau de verre extérieur selon l'invention peut être fabriqué simplement en fixant de manière hermétique à l'ex- trémité ouverte d'un tuyaudroit un couvercle qui est facile à fabriquer sans connaissance spéciale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure t est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un dispositif pour collecter la chaleur solaire équipé d'un tuyau extérieur conforme à la présente invention'; la figure 2 est une vue latérale d'une partie du fond d'un dispositif pour collecter la chaleur solaire équipé d'un tuyau extérieur conforme à la présente invention, cette vue étant prise avant le scellement sous une pression réduite; 4 o la figure 3 est une vue de face du fond de ce tuyau, en 3 2505995 considérant l'extrémité de gauche de la figure 2; la figure 4 est une vue latérale partielle du tuyau de ver- re rectiligne et de son fond avant le scellement hermétique et la fixation la figure 5 est une vue de face du couvercle la figure 6 est une vue latérale d'un autre couvercle la figure 7 est une vue de face de l'élément de fond; et, la figure 8 est une vue analogue à la figure 4, mais qui montre que l'élément de fond pourrait être appliqué sur l'extrémi- té ouverte. En se référant à la figure 4, on voit un tuyau de verre droit 1 utilisé pour former le tuyau extérieur, lequel a été représenté ouvert aux deux extrémités L'extrémité 3 du tuyau 1 est fermée par un couvercle de verre circulaire 2 que l'on voit sur la figure 5 Le couvercle 2 est percé au centre d'une petite ouverture h à laquelle est soudé un tuyau d'évacuation 5 en verre, de petit diamètre, de manière à former un fond 6 Le fond 6 est soudé le long de son pourtour à l'extrémité 3 du tuyau 1, formant ainsi une partie 7 du fond de celui-ci. En se référant aux figures 4 et 5, on voit que le couvercle de verre circulaire 2 qui constitue la partie principale du fond 7 possède une face, notamment, la face tournée vers ladite ex- trémité du tuyau 1, qui est aplatie Comme on le voit sur la figure 5, la face opposée du couvercle 2 présente une gorge 8 ayant une largeur donnée, qui est disposée concentriquement par rapport à l'ouverture centrale 4, et une nervure annulaire 9 ayant une largeur donnée étant disposée concentriquement près de ladite gorge 8 Le tuyau de sortie 5 est fixé aux surfaces de la gorge 8 et de la nervure 9 Les figures 6 et 7 représentent un au- tre fond 16, semblable au premier fond 6 en ce qu'il comporte une gorge 8, mais qui en diffère en ce qu'il comporte plusieurs éléments saillants 19 à la place de la nervure annulaire 9 En variante, le fond 6 pourrait être soudé le long de son bord extérieur dans l'extrémité ouverte 3, comme représenté sur la figure 8. La référence 11 désigne un tuyau de verre intérieur dans lequel circule un agent caloporteur, tandis que la référence 12 désigne un cadre de l'équipement pour collecter la chaleur so- laire. On va expliquer maintenant les raisons pour lesquelles on 4 2505995 a prévu la gorge 8 dans la surface du couvercle 2 auquel est fixé le tuyau d'évacuation 5 Le tuyau d'évacuation 5 doit être détaché par une fusion en utilisant un élément de chauffage électrique ou des moyens analogues, après que l'air présent entre -5 le tuyau extérieur et le tuyau intérieur inséré et relié à celui- ci a été évacué La chaleur rayonnée par l'élément chauffant est transmise exclusivement à la partie du tuyau 5 devant être dé- tachée et n'est pratiquement pas transmise au couvercle 2 puisque l'élément chauffant est espacé de'la surface du couvercle 2 d'une distance correspondant à la profondeur D de la gorge 8. En d'autres termes, le tuyau d'évacuation 5 peut être détaché en très peu de temps sans risque de fusion du couvercle 2 De plus, puisque le tuyau d'évacuation 5 peut être détaché (comme l'indique la flèche A sur la figure 1) à une position extrême- ment proche du couvercle 2, la partie résiduelle du tuyau 5, qui n'a pas été détachée, peut être réduite à un minimum Cette partie saillante est souvent qualifiée de "queusot" dans la techni- que Il est ainsi possible d'éviter les accidents qui, autrement, pourraient se produire par suite de la déformation du verre qui résulte des forces d'impact, ou une rupture -d'une partie du tuyau extérieur qui est voisine de la jonction entre les tuyaux exté- rieur et intérieur, comme l'indique la flèche B sur la figure 1-. D'autre part, la nervure annulaire 9 ou les éléments sail- lants 19 ont été prévus sur le couvercle 2 pour les raisons sui- vantes: quand on monte un tuyau destiné à collecter la chaleur solaire sur le cadre, cette nervure 9 ou ces éléments saillants 19 servent de siège pour un ressort 13 destiné à solliciter le tuyau collecteur dans le sens axial, afin d'assurer à son fond une position stable. Avec la disposition prévue par la présente invention, on élimine les accidents dus à une manutention pendant la préparation du fond 6 ou pendant son installation étanche à l'air De plus, l'étendue des dommages dus à un défaut de manutention, s'il s'en produit, sera limitée au couvercle 2 formant le fond ou au tuyau d'évacuation Dans ces conditions, on voit que l'invention évite la nécessité de remplacer tout le tuyau extérieur. REVENDICATIONS 1 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire, caractérisé en ce qu'il comprend un tuyau extérieur de verre ( 1) ayant la forme d'un tuyau recti- ligne ouvert aux deux extrémités, et un couvercle ( 2) percé d'une petite ouverture d'évacuation ( 4) à laquelle est fixé un tuyau d'évacuation ( 5) de petit diamètre de manière à former un fond ( 6), ce fond ( 6) étant fixé de manière étanche à l'air, le long de son bord périphérique, à l'une des extrémités ouvertes dudit tuyau de verre extérieur ( 1), fermant ainsi cette extrémité ou- verte. 2 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire, caractérisé en ce qu'il comprend un tuyau de verre extérieur ( 1) qui se présente sous la forme d'un tuyau de verre rectiligne ouvert aux deux extrémités, un couvercle ( 2) percé d'une petite ouverture d'évacuation ( 4) en- tourée d'une nervure annulaire ( 9) et un tuyau d'évacuation ( 5) de petit diamètre fixé à ladite ouverture ( 4) afin de former un fond ( 6), ce fond étant fixé de manière étanche à l'air à l'une des extrémités ouvertes dudit tuyau extérieur ( 1), le long de son bord périphérique, fermant ainsi cette extrémité ouverte - 3 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le couvercle ( 2) est-en verre. 4 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit couvercle ( 2) est soudé de manière étanche à l'air à l'une des extrémités ouvertes du tuyau de verre extérieur ( 1). Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit fond ( 6) est fixé de manière hermétique, le long de son bord périphérique, dans l'une des extrémités ouvertes dudit tuyau de verre extérieur ( 1). 6 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit fond ( 6) est fixé de manière hermé- tique, le long de son bord périphérique, sur l'une des extrémités ouvertes dudit tuyau de verre extérieur ( 1). 7 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1, caracté- rise en ce que ledit couvercle ( 2) comporte une gorge ( 8) et en ce qu'un certain nombre d'éléments ( 19) font saillie sur celui- ci, ces éléments étant placés près de ladite gorge ( 8). 8 Tluyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que ledit couvercle ( 2) comporte une gorge ( 8) disposée concentriquement autour de ladite nervure annulaire ( 9). 9 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que ledit couvercle ( 2) possède au moins une surface plate. Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que ledit tuyau d'évacuation ( 5) occupe une po- sition centrale par rapport au tuyau de verre extérieur ( 1). 11 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné à collecter la chaleur solaire selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le diamètre extérieur du tuyau d'évacuation ( 5) est égal à celui de ladite ouverture d'évacuation ( 4). 12 Tuyau de verre extérieur pour un dispositif destiné collecter la chaleur solaire selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit tuyau d'évacuation ( 5) a un diamètre in- térieur égal à celui de ladite ouverture ( 4).