Brevet FR2647566A1 — publié le 19901130

La pressente invention concerne un dispositif destiné à rgulariser la température dans une enceinte quelconque d'une manière instantanée en réglant le flux de l'air entre l'enceinte et l'extérieur. Les dispositifs automatiques traditionnels font souvent ep- pel à un thermostat lié à un système motorisé. Les inconvénients majeurs de ces dispositifs résident dans leur complexité, leur coût, leur consommation constante en énergie et leur efficacité limitée. En effet, le système à thermostat enregistre seulement la tempéra- ture d'un point donné, ce qui ne représente pas nécessairement la température de chaque endroit de l'enceinte. L'utilisation de plusieurs appareils pallie peut-être cet inconvénient mais multiplie en revanche les autres auxquels s'ajoute l'encombrement. D'autres types de systèmes d'aeration fondés sur le principe de la dilatation da plusieurs éléments reliés par leur extrémité, ouvrant et fermant des fentes à cet effet, ne sont ni pratiques ni fiables. Leur mise en plpcP comnlinuee s' effectue par des crochets et des attaches non sûrs, lFur ouvertures et leur fermeture ne lest pPs davantage. D'nu- tre pPrt, l;utilisation de ces systèmes est limitée (serres-tunnel en plastique). Selon une première caractéristique, l'invention comporte une plaque à capsules munies d'orifices sur les deux faces. A l'inté- rieur des capsules, contre les orifices inférieurs, sont posés des volets constitués d'un film composite en matière plastique sensible aux variations de la température. Lorsqu'elle est placée contre une ouverture (bouche d'aération) aménagée dans la paroi de l'enceinte, la plaque à capsules (sans ou avec le dispositif de protection, cf. ci-dessous) fonctionne aussitôt en contrôlant le flux d'air circulant à travers les orifices grâce aux volets sensibles qui comman- dent ces derniers et qui assurent leur fermeture quand la tempéra- ture ambiante est inférieure à la limite choisie préalablement. En vue d'améliorer le rendement du système, en protégeant et en préservent celui-ci -et par là même l'enceinte- contre les impuretés, la plaque à capsules peut être assemblée avec un dispositif constitué de deur filtres plats qui l'enserrent, suivis de chaque côt par une grille de protection. L'ensemble fixd à l'intérieur d'un cadre rigide est facile à démonter, permettant ainsi de changer ou de remplacer un (ou des) élément(s) défaillant(s) ou, le cas échéant, la plaque à capsules elle-même par une autre à sensibilité différente. Le cadre sert aussi à poser le dispositif contre la bnichr d'aération de l'enceinte. La présente invention répond à des exigences variées. Elle s'adapte à de multiples types d'utilisation. Grâce aux nombreuses unités (capsules) réparties dans chaque dispositif, réagissant instantanément et individuellement aux variations thermiques ambiantes, ln régularisation thermique par l'aération modulée s'avère précise et mieux adaptée. La mise en place de plusieurs dispositifs en sé- ries (ou d'un seul couvrant une grande surface) permet d'aércr chaque endroit d'une grande enceinte et d'en régler la température tle manière indépendante d'un point à l'autre. L'invention est fondée sur la propriété physique que préventent certains films composites en matière plastique (constitués à l'origine de deux films à coefficients de dilatation différents, collés ou assembles solidement plan contre plan à un degré de température nmbiante choisi et égal pour les deux), de réagir aux varintions de la température en prennnt une forme convexe ou concave chaque fois que la température ambiante est en dessus ou en dessous du degré choisi tu moment de l'assemblage. En revanche, l'état horizontal du film révèle le degré exact de la température initinle lors de l'assemblage. C'est cette propriété du film composite ou." forme de volets qui est utilisée ici. En effet, ceux-ci se rabat- tent contre les orifices à partir d'un degré de température défini et ils s'ouvrent progressivement lors de son augmentation, libérant ainsi l'excès de chaleur accumulé à l'intérieur de l'enceinte en permettant son aération, (L'opération inverse peut etre obtenue en fixant les volets à l'envers s les volets s'ouvrent quand la température baisse et ils se referment quand.elle augmente.) Selon des modes particuliers de réalisation, la plaque à capsules qui renferme les volets sensibles peut être composte de trois éléments successifs - une plaque de faible dpaisseur perforée d'orifices disposés en séries, qui s'ajuste au deuxième élément; - un film composite en matière plastique, composé à l'origine de deux films à coefficients de dilatation différents, perforé de manière à dégager des volets disposés en séries. Selon une variante non illustrée, les volets sensibles peuvent comporter une partie rigide destinée à empêcher leur déformation; - une plaque de faible épaisseur comprenant des compartiments (ou cavités) disposé(e)s en séries. Chaque compartiment pré sente sur sa face le même nombre d'orifices qui peuvent être lamelliformes et sont d'une dimension plus ou moins égale à celle des orifices du premier élément. Les compartiments, qui doivent contenir parfaitement les volets lors de l'assemblage des trois éléments, ont une profondeur et une dimension per mettent le mouvement libre et suffisant des volets. Après Pvoir assemblé les trois éléments, on peut tracer au milieu des intervalles séparant les cppcules un sillon assurent la flexibilité et l'articulation de la plaque. Le dispositif de protection est constitué de cinq éléments principaux faciles à monter et à démonter - deux filtres plats, un de chaque côté de la plaque à capsulec, de couleur blanche, dont l'une des faces peut comporter des marges ou des zones autocollantes; - deux grilles de protection rigides munies de rebords présen tant de l'intérieur des saillies destinées à tenir les grilles fixées contre le cadre. Elles présentent en outre des orifices d'évacuation; - un cadre rigide comportant un bord horizontal extérieur muni de trous de fixation et de deux rebords dont l'un se prolonge en butoir. Les rebords présentent en outre des smilliez sur leurs faces exterieures servant à retenir les grilles de pro tection fixes contre le cadre. Les dessins annexés illustrent l'invention Lî, figure 1 représente en bloc-diagramme le dispositif principal de l'invention qui consiste en une plaque à capsules renfermant des volets sensibles. La figure 2 représente en bloc-diagremme les détails de l'une des capsules de la figure 1 montrant le fonctionnement du dispositif lors de l'ouverture des volets (A) et lors de la fermeture(B). La figure 3 représente, vue de face, les trois éléments, constituants essentiels pour l'assemblage de la plaque à cap sules. De gauche à droite : une plaque mince munie d'orifices, un film composite sensible perforé de manière à dégager des volets et une plaque mince présentant des compartiments à ou vartures lamelliformes. La figure 4 représente, vue de face, le dispositif de protection et de purification de l'air. La figure 5 représente en bloc-diagramme le dispositif selon l'invention en coupe suivant AA'. En référence à ces dessins, la plaque à capsules (fie.l,l) est constituée de nombreuses capsules (2) disposées en suries, pré- sentant des orifices (3,9) des deux c8tés de leurs parois. Les cp- sules (2) sont séparées par des intervalles (4) au milieu desquels se trouve tracé un sillon (5). Chaque capsule (2) renferme une pai- re de volets sensibles (fig.2,6) fixés par l'une de leur extrémité face aux orifices (9) de sa paroi inférieure. Les volets (6) ont une dimension légèrement plus grande que les orifices (9) qu'il couvrent de manière qu'ils puissent les fermer complètement (fig.2,B). La paroi supérieure de la capsule est munie d'orifices d'aération lamelliformes (3). Dans la forme de réalisation selon la fieure 3, la plaque à capsules (1) se compose de trois éléments principaux : une plaque mince (10) comportant des groupes de perforations (9) en séries au nombre de deux par centimètre carré (exemple non limitatif). Un deuxième élément qui constitue le film sensible (11) perforé (suivent un modèle choisi, ici modèle en forme de lettre H (14)) de m-nière oue se détachent deux volets (6) dens chaque centimètre carré (exemple non limitatif). Le troisième élément (12) est une plaque mince à comportiments (13) (ou à cavités) disposés en séries et séparés par des intervalles égaux (4). Chaque compartiment (13) occupe avec ses propres marges un centimètre carré (exemple non limitatif). La paroi du compartiment présente (suivant les modèles) des orifices d'aération (3) qui ont une capacité d'évacuation plus ou moins égale à celle du premier élément (10). Le périmètre interne de chaque compartiment (13) est légèrement plus grand que célui de chaque paire de volets (6).du deuxième élément (11) et sa profon-deur doit permettre le mouvement libre et suffisant des volets (6) à l'intérieur des capsules (2), (fig.2). Le film sensible (11) est composé à l'origine de deux films (fig.27,?) en plastique de coefficient de dilatation inégal, assemblé ou collés solidement l'un contre l'autre à une température ambiante choisie. La face interne des volets (6) (ou le film originel) peut être vernie en couleur noire pour mieux absorber et rejeter facile mPnt les calories, tandis qu'il est préférable que la surface externe des volets (ou le film constituant) soit chrome ou de couleur blanche pour réfléchir la chaleur rayonnante en provenance de l'extérieur de l'enceinte. C'est suivant l'utilisation et le modèle de fabrication que se détermine le choix du film composite sensible (11), sa qualité, son coefficient de dilatation, son épaisseur, la forme et la dimension des volets. En effet, chacun de ces facteurs joue un rôle important dans le fonctionnement des volets (6). Ainsi, un film très mince, de forme, de qualité et de coefficient de dilatation identiques à un deuxième film plus épais reagit plus rapidement à une même température ambiante. Le choix d'un degré de température pour l'assemblage ou le collAge des deux filme de base (7,8) se détermine suivant les besoins de l'utilisation. Selon le modèle d'exécution, le premier élément (10) et le troisième élément (12) sont fabriqués en matière plastique. Toutefois, ils peuvent être fabriquer en d'autres mstières appropriées à leur utilisation. On peut assembler les trois éléments (10,11,12) de différentes façons. Ils doivent être bien ajustés de manière que les volets (6) du deuxième élément (11) couvrent parfaitement chaque groupe d'orifices (9) du premier élément (10) et que les compartiments (13) du troisième élément (12) renferment ensuite les volets (6) sans gêner leur fonctionnement (fig.2). L'assemblage peut être successif, élément par élément, en utilisant la colle, la chaleur, etc., ou en une seule fois, après avoir réuni et ajusté les trois éléments en intervenant sur les intervalles (4) sdparant les capsules (2} par l'action de la chaleur ou par d'autres moyens appropriés. Selon le modèle et l'utilisation, la plaque à capsules (1) peut être rigide, semi-rigide, ou flexible (articulée). Selon une veriante non illustrée, les capsules peuvent se présenter soudées (sans intervalles) pour la réalisation des modules rigides, On peut obtenir une plaque à capsules articulée (fig.l) en traçant un sillon (5) au milieu des intervalles (4). La flexibilité de la plaque à capsules la rend malléable en vue d'applications sp- cifiques. (Selon les applications, ce sillon peut être supprimé.) A titre d'exemple non limitatif, chaque capsule (2), marges comprises, mesure 1 x 1 cm et son épaisseur est de 4 mm. La figure 5 montre la position qu'occupe la plaque à capsu- les (1) au sein du dispositif de protection entre les filtres (27) et les grilles (16,26). Les filtres plats (27) peuvent être en mR- tière synthetique ou naturelle, de porosité suffisante et d'épais- seur permettant leur insertion entre les grilles de protection (16,26) et 1 plaque à capsules (1) sans que cela la comprime trop. Ces filtres (27) ont pour tache principale empêcher l'infiltration des impuretés à l'intérieur des capsules (2) et, psr conséquent, de purifier l'air oui entre dans l'enceinte. P r ailleurs, ils contribuent à fonctionner comme deux écrans isolation thermique de in plaque à capsules (1) contre la chaleur rayonnante venant de l'ex- térieur, nuisible au fonctionnement instantané des volets senei- bles (6) qui doivent surtout réagir au contact direct du flux d'air circulant de part et d'autre du dispositif. Les filtres (27) préservent enfin la plaque à capsules (1) de la concentration de vapeur d'eau, en l'absorbant et en la redistribuant. Il est préférable que leur couleur soit blanche pour permettre de constater l'état de leur propreté et de les changer si besoin est. Selon une variante non illustrée, les marges périphériques de l'une des faces de chaque filtre (27) sont munies d'autocollants servant à mieux les fixer contre la plaque à capsules (l). La grille de protection extérieure (16) (suivant le modèle d'exécution) est munie d'ouvertures lamelliformes (17) pour mieux protéger le.c filtres (27) et la plaque à capsules (1) de 1 pluie, dec rayons solaires directs et d'éventuelles agressions extérieures. La grille de protection intérieure (26) ressemble à la grille exté- rieure (16) excepté le système de "lamelles" (17). Les deux grilles ont des rebords (21) munis sur leur face inférieure de petites saillies (22) permettant leur fixation contre les rebords (24) du cadre (15). Le cadre (15) présente un bord extérieur (18) muni de trous de fixation (20) et d'une longue saillie (19) destinée à empêcher la pénétration de l'eau de pluie à l'intérieur du dispositif. Il présente en outre deux rebords (24) avec,-sur leur face extérieure, des petites saillies (22) servant à tenir les grilles de protecticn (16,26) fixes. L'un des rebords (24) se prolonge en butoir (25j pcur maintenir la plaque à capsules (1) et les deux filtres (27). Les rebords intérieurs (24) du cadre (15) ainsi que ceux des grilles de protection (16,26) présentent des ouvertures d'évacuation d'eau (23) pour éviter la concentration d'eau due à la vapeur à l'intérieur du dispositif. Les deux grilles ainsi que le cadre sont en plastique rigide ou en n'importe quelle autre matière convenable. Il et préférable que la grille de protection extérieure (16) nu moins (si ce n'est aussi la deuxième grille (26) et le cadre (15)) soit chrome ou peinte en blanc pour ne pas absorber la chaleur rayonnante ou les reyons directs du soleil. A titre d'exemple non limitatif, le dispositif de protection, tel qu'il apparaît sur les figures 4 et 5, aura des dimensions d l'ordre de 13 cm pour la largeur et la longueur et de 1,5 cm pour la hauteur(pour l'ensemble des deux grilles (16,26), les deux filtres (27) et la plaque à capsules (1)). La dimension de chaque grille de protection (exemple non limitatif) est de l'ordre de 10,5 cm pour la largeur et la longueur. Les domaines d'application de l'invention sont variés. Exern- ples : serres, points d'aération pour maisons, usines, moyens de transport, caravanes, etc., hôpitaux (chambres de malades, salles d'opération, couveuses), ateliers de fabrication des produits sensibles aux changements brusques de température ou craignant les courants d'air, chambres spéciales à microclimat pour plantes ou animaux exotiouPs; points d'aération pour entrepôts alimentaires, pièces ou caves de fermentation, etc., poulaillers, couveuses rtificielleo, bsstiment pour élevg. Le dispositif peut etre couplé avec un système automatique de climatisation et de chauffage. Par ailleurs, la plique à capsules peut être utilisée seule dans des applications provisoires ou ne supportant pas d'investissements importants en tant que matière principale ou partielle d'emballages spéciaux pour certains produits fragiles à transporter ou à conserver pendant un certain temps (exemples t livraison de fleurs, d'aliments dans des paquets ou utilisation saisonnière dans les serres-tunnels, etc.). REVENDICATIONS 1) Dispositif pour régulariser la température dans une enceinte quelconque d'une manière instantanée en réglant le flux de l'air entre l'enceinte et l'extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte des volets composites (6) sensibles aux variations thermiques, constitués de deux films en matière plastique (7,8) à coefficients de dilatation différents, assemblés ou collés plan contre plan et fixés fpce mut orifices (9) d'une plaque de faible épaisseur (10). 2! Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une plaque à capsules (1) composée de trois éléments principaux (fig.2 et 3) : une plaque de faible épaisseur (10) munie d'orifices (9) disposés en séries, un film composite (11) perforé (14) de façon à dégager des volets (6) disposés en séries et une plaque de faible épaisseur (12) présentant des compartiments (13) disposés en séries à intervalles égaux (4). Les compartiments (13) sont pourvus d'orifices d'aération (3). 3) Dispositif selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications caractérisé en ce qu'il comprend un système destine à protéger la plaque à capsules (1) et à améliorer son rendement, constitué de deux filtres plats (27), un de chaque côté de la plaque à capsules (1), suivis par des grilles de protection rigides (16,26), et d'un cadre rigide (15) dans lequel tous les éléments précédents s'insèrent. 4) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les volets sensibles (6) comportent une partie rigide destinée à empercher leur déformation. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les intervalles (4) séparant les capsules (2) présentent un sillon me- dian (3) qui sert à rendre la plaque à capsules (1) articulée ou flexible. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les capsules (2) peuvent se présenter soudées (sans intervalles) pour la-réalisation des modèles rigides. 7) Dispositif selon la revendication 3 caractérise en ce que les doux filtres plats (27) sont munis de zones autocollantes. 8) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'une des deux grilles de protection (16) est munie d'ouvertures lamelliformes (17), (fig.4 et 5), 9) Dispositif selon les revendications 2,3,7 et 8 caractérisé en ce que le cadre (15) présente un bord horizontal extérieur (18) pourvu de trous de fixation (20) et de deux rebords (24) dont l'un se prolonge en butoir (25) destiné à supporter la plaque à capsules (1) et les deux filtres (27). Le bord extérieur (18) présente en outre une longue saillie (19) sur sa face externe servant à empecher la pénétration de l'eau à l'intérieur du dispositif.