Brevet FR2524128A1 — publié le 19830930

La présente invention est du domaine des techniques utilisant l'énergie solaire pour la climatisation des habitations et autres bâtiments. Plus particulibrement la présente invention a pour but un dispositif climatisateur pour murs ou parois d'habitations et autres bâtiments utilisable: pour le maintien de conditions déterminées de température dans la dite habitation ou le dit b timent. La présente invention a également pour objet un procédé de clima tisetion mettant en oeuvre le dispositif climatisateur selon leinvention. Pour maintenir des conditions déterminées de température dans des habitations ou dans des bâtiments une des techniques actuelle consiste à l'emploi de capteurs solaires extérieurs reliés à des échangeurs de chaleur interieurs par le circuit d'un fluide caloriporteur. De tels moyens donnant de bons résultats pendant les périodes froides de l'année,ne peuvent autre utilisés pour le maintien en température normale de l'ambiance intérieure de l'habitation ou du bâtiment pendant les périodes chaudes de I'année. Pendant ce périodes ces moyens sont utilisés généralement pour le chauffage de réserve d'eau sanitaire. On sait que les murs extérieurs d'une habitation ou d'un b timent emmagasinent une partie des effets calorifiques du rayonnement solaire et qu'une partie de la chaleur emmagasinée est diffusée dans l'ambiance intérieure de la dite habitation ou du dit bâtiment. Pendant la période chaude de l'année cette caractéristique est préjudiciable au maintien des conditions normales de température dans l'habitation ou le bâtiment. La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients précédemment énoncés en mettant en oeuvre un dispositif pour murs d'habitations ou autres bâtiments aptes à assurer le maintien de conditions normales de température dans la dite habitation ou dans le dit bâtiment, aussi bien pendant la période froide de l'année que pendant la période chaude. A cet effet, le dispositif selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il est constitué par au moins un panneau monté rotatif dans l'ouverture d'un mur extérieur du bâtiment et par-au moins un système d'entratnement en rotation du panneau, le dit panneau étant constitué par des moyens pour absorber les effets calorifiques du rayonnement solaire, t/ou pour les emmagasiner et/ou pour les diffuser dans l'habitation ou le bâtiment, et/ou pour isoler la dite habitation ou le dit bâtiment des dits effets calorifiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen du panneau pour emmagasiner les effets calorifiques-de l'énergie solaire est constitué par un noyau central, liquide ou solide et le moyen pour absorber les dits effet, le moyen pour diffuser ces effets dans l'ambiance intérieure de l'habitation ou du b timent et le moyen pour isoler l'ambiance intérieure de la chaleur et du froid sont constitués chacun par une paroi verticale et sont répartis autour du moyen pour emmagasiner les effets calorifiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, le prcédé de climatisation mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention consiste, pendant les périodes froides de l'année, durant le jour, à orienter la paroi absorbante du panneau face au rayonnement solaire en sorte que le matériau puisse emmagasiner les dits e-ffets et pendant la nuit à orienter la paroi absorbante et la paroi isolante du panneau respectivement vers l'intérieur de l'habitation et vers l'extérieur en serte que les effets calorifiques emmagasinés par le panneau soient diffusés dans la dite habitation ou le dit bâtiment et en sorte d'éviter tout échange de chaleur entre l'ambiance intérieure de la dite habitation et l'extérieur. Selon encore une autre caractéristique, le'procédé selon l'invention consiste pendant les périodes chaudes de l'année, durant le jour, à orienter la face isolante et reflechissante du panneau vers le rayonnement solaire. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description d'une forme préférentielle de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif en se reférant aux dessins annexés en lesquels : - La figure 1 est une vue de face extérieure d'un tel dispositif, - La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne I/I de la fig.1, - La figure 3 est une vue en coupe selon le ligne II/II de la fig. 1. - La figure 4 montre une autre forme préférentielle de réalisation du dispositif selon l'invention, - Les figures 5,6 et 7 sont des vues en coupe d'autres formes de réalisation des panneaux. - La figure a est une vue d'un dispositif selon l'invention associé à uns serre, - Les figures 9 à 12 sont des vues schématiques illustrant le pro cédé selon l'invention. Tel que représenté, le dispositif selon l'invention pour murs d'habitations et autres bâtiments utilisable pour le maintien de conditions normales de température dans la dite habitation et dans le dit bâtiment est constitué par au moins un panneau 1, monté rotatif dans une ouverture tous de forme rectangulaire prati- quée dans un des murs extérieur 3 de le dite habitation,susceptible par rotation de venir obturer en totalité ou en partie seulement la dite ouverture et par au moins un système 4 d'entratnement en rotation du dit panneau dans la dite ouverture. Préférentiellement le panneau 1 est disposé verticalement et est rotatif dans l'ouverture autour d'un axe vertical, mais il va de soit que ce panneau pourra autre monté horizontalement et rotatif autour d'un axe horizontal. Le panneau 1 est constitué par des moyens 5,6,7 et 8 pour absorber les effets calorifiques du rayonnement solaire et/ou pour emmagasiner les dits effets et/ou pour diffuser les dits effets dans l'habitation ou'le bâtiment et/ou pour isoler l'ambiance intérieure de la dite habitation ou du dit bâtiment de la chaleur ou du froid en sorte d'assurer le maintien de conditions normales de température pendant les périodes froides ou chaudes de l'année, Préférentiellement le moyen 5 pour emmagasiner les effets calorifiques du rayonnement solaire est constitué par un noyau central liquide ou solide et le moyen 6 pour absorber les dits effets, le moyen 8 pour diffuser ces effets dans l'ambiance intérieure de l'habitation et-le moyen 7 pour isoler l'ambiance intérieure de la chaleur solaire ou du froid sont constitués chacun par une paroi verticale et sont répartis autour du moyen 5. Le noyau central 5 est selon l'exemple préférentiel de réalisation constitué par un corps liquide, préférentiellement de l'eau. Selon un autre exemple de réalisation, le corps liquide est constitué par de l'huila da vidange. Il est bien évident que le noyau 5 pourra être constitué par un corps solide en toute matière adaptée. Les parois 6,7 et 8 sont réunies les unes aux autres à chaque extrémité par une paroi terminale horizontale 9 ou 10 et sont solidaires deux à deux les unes des autres par leurs bords verticaux en sorte de former un caisson étanche pour contenir le noyau liquide. Les parois 6,7,8 et 9 et 10 sont avantageusement constituées en métal par exemple de l'acier traité contre l'oxydation. Selon un autre exemple ' de réalisation les parois sont constituées en acier inoxydable. Selon une variante de réalisation, les parois 6 et 7 sont constituées par un matériau permettant une excellente conduction thermique et les parois 8,9 et 10 en un matériau présentant une faible conduction thermique. La paroi 6 est revêtue extérieurement d'un corps noir de tout type connu de l'homme de l'art en sorte de capter les effets calorifiques du rayonnement solaire. Ces effets sont diffusés dans la masse du noyau central 5. La paroi 7 est constituée par un support 11 metallique ou non auquel est appliquée une feuille 12 d'un matériau isolant de tout type connu par exemple du polyuréthane rigide. La face extérieure de la paroi 7,constituée par la face extérieure de la feuille 12 du matériau isolantssest revêtue d'une feuille d'un matériau apte à reflechir le rayonnement solaire par exemple de l'aluminium ou autre matière. La face extérieure de la paroi 8 est avantageusement pourvue de motifs décoratifs, la dite paroi étant destinée 3 demeurer dans l'habitation ou le b timent. La paroi supérieure 9 est dotée suivant l'axe vertical de rotation AA' du panneau d'un pivot 13 monté en rotation dans un palier 14 ménagé dans la face horizontale supérieure 20 de l'ouverture 2. Comme représenté en figure 4, la paroi inférieure 10 est montée suivant l'axe AA' sur disques 15 et 16 à roulement à billes dont un le disque 16 est solidaire de la face inférieure 17 de l'ouverture 2. Il est bien évident que tout autre moyen de guidage en rotation pourra entre employé. Entre la face 20 et la face supérieure 9, le pivot 113 coopère avec le mécanisme d'entraînement en rotation 4 du panneau 1 autour de l'axe AA'. Comme on peut le voir plus particulièrement en fig.2, les parois 6,7 et a sont planes et le panneau 1 de forme prismatique présente une section transversale de forme polygonale. Avantageusement, la section transversale du panneau. affecte la forme d'un triange de préférence équilatéral et l'axe de rotation AA' du panneau passe par hortocentre de la dite section transver sale et est centré par rapport à l'ouverture dans le sens de la largeur de cèlle-ci. En outre, la largeur de l'ouverture correspond sensiblement à celle des parois 6,7 et 8 et celles-ci par rotation autour de l'axe AA' se disposent successivement dans le prolongement de la face extérieure du mur ou légèrement en retrait par rapport à celle-ci. Comme on le comprend lorsqu'une des parois 6,7 ou 8 est disposée parallèlement à la face extérieure du mur celle-ci couvre touts la largeur de l'ouverture. Chaque arêtes verticale du panneau 1 est dotée d'un joint d'étanchéité 21 connu en soit. Deux de ces joints d'étanchéité lorsqu'une des parois 6,7 ou a est disposée parallèlement à la face extérieure du mur sont en appui contre les faces intérieures verticales de l'ouverture. A l'ouverture sont associés deux volets, un volet supérieur 22 et un volet inférieur 23 maintenus appliqués contre le panneau 1 par un organe élastique 24 et couvrant toute la largeur de l'ouverture pour assurer ltétanchélté horizontalement. Chaque volet est monté de manière articulée par une charnière 25 à une platine 26 de fixation à la face extérieure du mur. Les volets 22 et 23 couvrent respectivement la zone supérieure de l'ouverture, c'est-à-dire la zone comprise entre le panneau et la face supérieure horizontale 20 et la zone inférieure de l'ouverture c'est-à-dire la zone comprise entre le panneau et la face inférieure horizontale 17 de l'ouverture. Les platines 26 sont fixées à la face supérieure du mur par tous moyens connus de l'homme de l'art au dessus du bord supérieur horizontal de l'ouverture ou au dessous du bord inférieur horizontau selon le cas et las charnières 26 sont parallèles à ces bords. La zone de chaque valet en appui contre le panneau est dotée d'un joint d'étanchéité de tous types connus par exemple un joint au "néoprene". Il est à noter que les volets 22 et 23 peuvent être disposés à lthorizontale en sorte de pouvoir accéder au mécanisme d'entratne- ment 4 ou aux moyens de guidage en rotation. De préférence, le mécanisme d'entratnement est irréversible en torte que les panneaux ne puisse tourner sous la poussée du vent. Ce mécanisme est constitué par une vis sans fin 27 horizontale rotative dans des paliers d'extrémité et par un pignon 28 calé sur le pivot supérieur 13 et engrenné avec la dite vis sans fin. Cette vis sans fin coopère de toutes manières connues avec un système manuel ou automatique de commande de la rotation des panneaux. Comme représenté schémetiquement en fig.4, ce système est par exemple constitué par un jeu de poulie 29,réunies par une courroie 30,dont une est calée sur la vis sans fin et dont l'autre est dotée d'une manivelle de manoeuvre 31. Il est bien évident que ce système peut être remplacé par tout autre équivalent. C'est ainsi que la vis sans fin peut être en prise avec un moteur électrique commandé par un bouton poussoir. Suivant une forme préférentielle de réalisation, une même ouverture est équipée de plusieurs panneaux verticaux ou horizontaux alignés les uns à la suite des autres suivant un m8me plan entraînés en rotation simultanément par un ou plusieurs mécanisme dssentrat nement 4, et montés dans la dite ouverture de manière à ce que la position angulaire de l'un soit identique à la position angulaire des autres. Les axes AA' des panneaux sont distants les uns des autres d'une valeur sensiblement égaler à 1a-largeur des parois 6,7 ou 8 en sorte que lorsque celles-ci sont parallèles à la face extérieure du mur les dits panneaux soient jointifs les uns avec les autres. L'étanchéité horizontale est également assurée dans ce cas par deux volets en appui contre les panneaux couvrant tous la largeur de l'ouverture. En fig.5 à 7 on a représenté d'autres variantes de réalisation du panneau. On peut voir en fig.5 et 6 que la section transversale du panneau épouse le contour d'un triangle curviligne à bords concaves fig. 5 ou à bords convexes fig.6, chacun de cas bords correspondant aux parois 6,7 ou 8. En fig. 7, on peut voir que la section transversale du panneau est rectangulaire. Dans ce cas, la largeur de la diagonale du rectangle est sensiblement égale à la largeur de l'ouverture et le panneau présentant une telle section ne comporte que deux parois 6 et 7 correspondant chacune à un grand côtF du rectangle. Il est bien évident que la section transversale du panneau pourra se présenter sous toute autre forme géométrique adaptée. Avantageusement, l'habitation ou le bâtiment en regard de l'ouverture est dotée d'un espace clos délimité par des parois dont une au moins est translucide, pour retenir le rayonnement infra-rouge ce qui accroît la capacité d'absorbtion calorifique du ou des panneaux. En fig. 3 on voit que cet espace clos comporte une paroi translucide verticale coulissante parallèlement au mur. En fig.8, on voit que cet espace est constitué par uns serre 32. La serre est dotée d'une ouverture d'accès 33 inférieure et d'unb ouverture supérieure 34 d'aération-de faible dimension pourvue d'un volet 35 de fermeture. Pendant la période chaude de l'année et pendant le jour, les ouvertures 33 et 34 permettent d'aérer la serre. On peut également prévoir le cas ou l'espace clos délimité par plusieurs parois dont une au moins est translucide est associée à chaque panneau, la paroi translucide venant se disposer en regard de la paroi absorbante 6. Le dispositif objet de la présenta invention peut être monté dans un des murs extérieursd'une habitation ou d'un bStiment existanttou en cours de construction ou peut être monté dans l'ouverture d'un mur préfabriqué, ce montage s'effectuant en usine. Le procédé de climatisation selon l'invention mettant en oeuvre le dispositif selon l'invention consiste pendant les périodes froides de l'année, durant le jour orienter la paroi absorbante 6 de chaque panneau vers le rayonnement solaire fig. 9 en sorte que le noyau 5 puisse emmagasiner les dits effets et pendant la nuit fig.l0 à orienter la paroi absorbante du panneau vers l'intérieur en sorte que les effets calorifiques emmagasinés par le noyau du panneau soient diffusés-dans l'habitation ou le bâtiment, Lorsque la paroi 6 est dirigée vers le rayonnement solaire, celleci est parallèle à la face extérieure du mur et obstrue en totalité l'ouverture 2. La paroi 8 dirigée vers l'intérieur de l'habitation diffusel8gè- rement les effets calorifiques emmagasinés par le noyau '5 dans l'habitation ou le bâtiment. La nuit (fiv.10), la paroi isolante 7 est disposée parallèlement à la face extérieure du mur et obstrue en totalité l'ouverture 2 en sorte d'éviter tout échange de chaleur entre l'intérieur de l'habitation et l'extérieur. Pendant la période chaude de l'année, durant le jour, le procédé selon l'invention consiste à orienter la paroi isolante et réflechissante de chaque panneau vers le rayonnement'so- laire en sorte qu'il n'y ait aucun échange de chaleur entre l'ambiance intérieure de l'habitation et ltextérieur- fig. Il. Suivant cette position le ou les parois isolantes est ou sont disposées parallèlement à la face extérieure du mur et obstruent en totalité l'ouverture 2. De nuit, fig.12, pendant le période chaude, les panneaux I sont avantageusement disposés dans une position telle qu'au moins une de leur face soit perpendiculaire à la face extérieure du mur. Suivant cette position, les panneaux ne sont pas jointifs et ménagent entre eux des ouvertures d'aération. Le dispositif tel que décrit permet l'utilisation de l'énergie solaire pour le chauffage des habitations-ou des bâtiments pendant les périodes froides de l'année et permet pendant les périodes chaudes le maintien de températures normales dans la dite habitation ou le dit bâtiment. I1 va de soi que la présente invention n'est pas limitée aux exemp: de réalisation précédemment décrit mais qu'eu contraire en embrasse toutes les variantes. REVENDICATIONS R1/ Dispositif climatiseur pour murs ou parois d'habitations et autres bbtiments utilisable pour le maintien des conditions nor males de température dans la dite habitation et dans le dit bâtiment caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un panneau (1) l'ouverture (2) d'un mur extérieur (3) de la dite habitation ou du dit bâtiment,susceptible par rotation d'obturer en tota lité ou en partie seulement la dite ouverture et par au moins un mécanisme (4) d'entratnement en rotation du panneau dans l'ouverture, le dit panneau étant constitué par des moyens (5),(6),(7), (8), pour absorber les effets calorifiques du rayonnement solaire et/ou pour les emmagasiner et/ou pour les diffuser dans l'habitation ou le bâtiment et/ou pour iso ler l'ambiance intérieure de la dite habitation ou du dit bfl- timent des dits effets en sorte d'assurer e le maintien de conditions normales de température dans la dite habitation pendant les périodes froides ou chaudes de l'année. R2/ Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le moyen (5) du panneau pour emmagasiner les effets calorifiques est constitué par un noyau central liquide ou solide et que le moyen (6) pour absorber les dits effets, le moyen (7) pour pour diffuser ces effets dans l'ambiance intérieure de l'habi tation ou du b timent et le moyen (8) pour isoler l'ambiance intérieure de la chaleur solaire ou du froid sont constitués chacun par une paroi verticale et sont répartis autour du moyen (5). R3/ Dispositif selon la revendication I et la revendication 2 carac térisé en ce que les parois verticales 46) ou (7) sont suscepti bles de venir par rotation autour de l'axe AA' se disposer dans le prolongement de la face extérieure du mur (3) ou légèrement en retrait par rapport à celle-ci. R4/ Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les parois (6),(7),(8), forment avec les parois d'extrémlté ()) et (10) un caisson étanche pour contenir le noyau liquide (5). R5/ Dispositif selon la revendication 1 et les revendications 2 et 4 caractd en ce que le panneau est de forme prismatique. R6/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 4 et 5 caractérisé en ce que la section transversale du panneau épouse le contour d'un triangle équilatéral dont l'horocentre est intercepté par l'axe de rotation AA'. R7/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les panneaux (1) d'une mamie ouverture (2) sont alignés les uns à la suite des autres suivant un mSme plan, entratnés en rotation donr un même sens et simultanément et que la position angulaire de l'un de ces dits panneaux est identique b la position angulaire des autres. R8/ Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 7 caractérisé en ce que les axes AA' des panneaux sont distants les uns des autres d'une valeur sensiblement égale à la largeur d'une des parois (6), (7), (8) et que lorsque celles-ci sont parallèles à la face extérieure du mur, les dits panneaux sont jointifs. R9/ Dispositif selon l'ensemble des revendication. i à 8 caractérisé en ce qu'il est associé à un espace clos, délimité par au moins une paroi translucide, disposée en regard de l'ouverture (2) pour accroître la capacité d'absorbion calorifique du ou des panneaux (1). R10/ Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'espace clos est constitué par une serre. R11/ Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que chaque panneau est associé à un espace clos doté d'au moine une parc translucide venant se disposer au regard de la paroi absorbante (6). R12/ Mur préfabriqué pourvu d'une ouverture (2) caractérisé en ce qu'il est doté d'un dispositif selon l'ensemble des revendications i à 8 et 11. R13/ Procédé de climatisation d'habitation ou de bâtiment mettant en oeuvre un dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 8, et 11, caractér en ce qu'il consiste pendant a période froide de l'année, durant le jou:: à orienter la paroi absorbante (6) de chaque panneau (1) vers le rayonnement solaire en sorte que le noyau (5) puisse emmagasiner les dits effets et pendant la nuit, à orienter la paroi absorbante (6) et la paroi isolante (7) respectivement vers l'intérieur de l'habitation et vers l'extérieur en sorte que les effets calorifiques emmagasinés par le noyau (5) soient diffusés dans l'habitation ou le bâtiment et en sorte qu'il n'y ait aucun échange de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur de la dite habitation ou bâtiment R14/ Procédé de climatisation d'habitation ou di bôtiment mettant en oeuvre un dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 8 et 11, caractérisé en ce que pendant la période chaude de l'année, pendant le jour, il consiste à orienter la paroi isolante et réféchissante (7) de chaque panneau vers le rayonnement solaire en serte qu'il n'y ait aucun échange de chaleur entre l'ambiance intérieure de l'habitation et l'extérieur du bâtiment.