Brevet FR2665515A1 — publié le 19920207

La présente invention concerne un élément modulaire pour la climatisation thermique d'un local ainsi qu'un agencement de structure réalisée à l'aide de plusieurs éléments modulaires qui permet d'assurer le chauffage et/ou la réfrigération d'un local L'invention vise plus particulièrement à permettre l'installation du chauffage et/ou de la réfrigération dans un local, à un coût très faible, sans qu'il soit nécessaire d'implanter des infrastructures lourdes, tout en conservant les surfaces des murs et des cloisons qui délimitent le local libres de tout encombrement afin de les réserver à d'autres usages. L'inuention trouve notamment à s'appliquer lors de la rénovation de bâtiments, d'immeubles ou de locaux anciens, d'habitation ou de bureaux, pour lesquels il n'est pas possible d#utiliser des techniques globales telles que la ventilation. le chauffage par le sol, ces techniques ne trouvant à s'appliquer à un coût raisonnable que dans la construction neuve de logements ou de bureaux. L'invention a également pour but de proposer des agencements qui soient particulièrement esthétiques et notamment beaucoup plus attrayants pour l#oeil que les radiateurs classiques qui ont par ailleurs pour inconvénient majeur d'occuper un pan de mur dont ils empêchent toute autre utilisation du fait de leur encombrement. De plus l-invention a pour but de permettre la réfrigération d'un local, de manière silencieuse, avec un minimum d'infrastructures à l#intérieur du local et grâce à une installation qui puisse être mise en place sans nécessiter de travaux importants. Dans ce but l'invention propose un élément modulaire pour la climatisation thermique d'un local, caractérisé en ce qu'il comporte un noyau métallique creux central qui reçoit un élément chauffant ou réfrigérant, deux ailes latérales qui complètent le noyau central pour conférer à l'élément une forme générale de lame, et des moyens de raccordement de l'élément chauffant ou réfrigérant à une source d'énergie électrique ou à une source calorifique ou frigorifique. Selon d'autres caractéristiques de 1-invention - le noyau central est un troncon d#un profilé dont la surface externe comporte des moyens de fixation par coopération de formes des ailes latérales - les moyens de fixation sont du type à tenon et mortaise à direction d'emboîtement parallèle à la direction longitudinale de la lame - chaque aile est un tronçon d'un profilé - le noyau central creux est réalisé en métal, en aluminium ou en alliage d'aluminium - l'élément chauffant est une résistance électrique dont les conducteurs de connexion électrique sont reliés à des moyens de raccordement à une source d'énergie électrique agencés au voisinage de I'une des extrémités de I'élément modulaire l#élément chauffant ou réfrigérant est un fluide caloporteur qui circule à l'intérieur du noyau central creux - le fluide caloporteur circule dans une conduite agencée dans le noyau central creux et qui est reliée à une source de fluide par des moyens de raccordement agencés au voisinage de l'une des extrémités de 1 élément modulaire. L'invention propose également une structure pour la climatisation thermique d'un local, caractérisée en ce qu'elle comporte un support sur lequel sont agencés plusieurs éléments modulaires réalisés conformément aux enseignements de l'invention. Selon d'autres caractéristiques de la structure - les éléments modulaires sont montés mobiles sur le support par rapport auquel ils peuvent coulisser et/ou pivoter pour former un rideau mobile et/ou une structure en persienne - les éléments modulaires sont suspendus verticalement sur un bras horizontal du support - la structure comporte un groupe d'éléments modulaires chauffants et un groupe d'éléments modulaires réfrigérants - les éléments modulaires réfrigérants sont fixes - la structure est agencée devant un mur dans lequel est aménagée une fenêtre, les éléments réfrigérants étant disposés en regard d'un pan de mur latéral contigu à la fenêtre. D'autres caractéristiques et avantages de I'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe transversale, selon la ligne 1-1 de la figure 2. d'un mode de réalisation d'un élément modulaire chauffant réalisé conformément aux enseignements de l-invention - la figure 2 est une vue en section partielle, selon la ligne 2-2 de la figure 1, de la partie supérieure de I'élément chauffant de la figure 1 représenté en position accrochée dans le bras horizontal supérieur en forme de rail d'une structure support conforme aux enseignements de lvinvention - la figure 3 est une vue en perspective représentant deux murs d'angle d'un local équipé d'une structure de climatisation thermique réalisée conformément aux enseignements de l-invention ;; - la figure 4 est une vue schématique partielle en perspective montrant la partie supérieure des éléments modulaires réfrigérants de la structure de la figure 3 et - la figure 5 est une vue schématique en coupe illustrant I'alimentation en liquide réfrigérant des éléments modulaires de la figure 4 La lame 10 représentée aux figures 1 et 2 est constituée par un noyau central 12 et par deux ailes latérales 14. La structure de la lame 10 est symétrique par rapport à l#axe central du noyau 12. Le noyau central 12 est par exemple un troncon de profilé en aluminium obtenu par filage ou par emboutissage et assemblage de deux demi-noyaux. La surface externe du noyau de section rectangulaire comporte sur ses faces latérales opposées 16 deux portions creuses ouvertes 18 qui constituent des mortaises pour la fixation des ailes latérales 14. Chaque aile 14 est un troncon dun profilé par exemple d'un profilé creux en matière plastique extrudée, qui comporte à I'une de ses extrémités une portion renflée 20 qui constitue un tenon de forme complémentaire à celle de la mortaise 18. L'assemblage des lames 14 sur le noyau 12 s'effec- tue par emboîtement par coulissement, selon la direction générale axiale du noyau 12 des tenons 20 dans les mortaises 18. On a représenté de manière schématique et désigné par la référence 22 un élément chauffant qui est agencé dans le noyau central creux 12 pour permettre å l'élément modulaire d'assurer sa fonction de chauffage. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, l'élément 22 est un élément chauffant et par exemple une résistance électrique chauffante qui est appliquée contre la face interne dune face latérale 24 du noyau central 12. Il est par exemple possible d'utiliser une résistance souple siliconée ou une résistance du type "PTC" à coude de Curie. Chaque résistance peut être choisie de manière à ce que la température du noyau central 12 ne dépasse pas 50 à 600C. Pour faciliter l'intégration d'un tel élément modulaire dans une structure d'ensemble, et comme cela sera décrit par la suite, les moyens de raccordement et notamment les fils de connexion 26 de la ou des résistances 22 de chaque élément 10 sont prévus pour être agencés à une seule extrémité axiale de la lame. On a schématisé à la figure 2 les moyens de raccordement 28 de la résistance. L'extrémité supérieure de la lame 10 comporte un bouchon 30 muni d'un tube central 32 à travers lequel passent les fils de connexion 26 dont chacun est relié à un élément conducteur en forme de couronne 34 qui fait partie d'un frotteur en matière plastique 36 en forme de tranche d'une sphère. Les deux couronnes formant frotteurs 34 sont en contact latéralement avec des pistes linéaires 38 reliées à une source de courant et qui sont agencées sur la face intérieure d'un bras cylindrique en forme de rail 56 comportant une fente inférieure 42. Tout en assurant une alimentation électrique continue de la résistance 22, l'élément modulaire 10 peut ainsi coulisser dans le rail 56 selon une direction perpendiculaire au plan de la feuille et pivoter autour de son axe longitudinal central. On a représenté à la figure 3 deux murs d'angle 44 et 46 d'un local, par exemple d'un bureau. Le mur 46 comporte une fenêtre ou une baie vitrée 48. Le local est équipé d'une structure 50 qui, conformément aux enseignements de l'invention, permet ~d'assurer le chauffage du local, sa réfrigération, et fait fonction de rideau ou de persienne de masquage, total ou partiel, de la fenêtre 48. La structure 50 comporte un cadre support 52 comportant un mât vertical 54 et un bras horizontal supérieur en forme de rail 56. Une série d'éléments modulaires en forme de lames sont accrochés et suspendus verticalement sur le bras horizontal 56. Un premier groupe de lames chauffantes 10A sont montées mobiles en coulissement et en rotation sur le bras horizontal 56. Selon une technique connue (et non représentée} dans le domaine des rideaux à lattes ou des volets, les lames chauffantes 10A peuvent rre déplacées le long du bras horizontal 56 et orientées autour de leur axe longitudinal central pour occuper différentes positions de masquage de la fenêtre avec une ouverture plus ou moins grande pour le passage de la lumière. Les lames chauffantes 10A comportent par exemple à leur extrémité supérieure les moyens d'accrochage et de raccordement électrique qui ont été décrits en référence à la figure 2. Un second groupe de lames réfrigérantes lOB sont fixées sur le mur à proximité du mat vertical 54 de manière à s'étendre devant le pan du mur 46 qui délimite latéralement la fenêtre 48. Les lames réfrigérantes lOB sont en effet des lames fixes dans les noyaux centraux desquels circule un fluide caloporteur réfrigérant qui y est guidé par exemple par des tuyaux. L'élément interne réfrigérant peut également être un "caloduc", c#est-à-dire un tube étanche contenant un liquide sous vide en équilibre avec sa propre vapeur, la conductibilité thermique de ces dispositifs étant particulièrement élevée. Le mât 54 peut être pivotant autour de son axe vertical pour déplacer la structure 50 à l-intérieur du local. Dans ce cas les lames réfrigérantes lOB sont de préférence fixées directement sur le pan de mur à proximité de la fenêtre par exemple à l'aide de l'agencement qui sera maintenant décrit en référence aux figures 4 et 5. Un groupe frigorifique standard 70 est fixé à I'extérieur du local sur le mur 46 et est complété avec un groupe d'échange intérieur. L'échange peut être indirect, par exemple par circulation d#eau réfrigérée entre le groupe 70 et les lames lOB soit un échange direct avec I'évaporateur placé à l'intérieur des noyaux des lames lOB dans le cas de l'nltilisation de"caloducs" et comme cela est représenté aux figures 4 et 5. Le radiateur-évaporateur constitué par exemple de quatre ou cinq lames réfrigérantes lOB, pour une pièce de 75 m3, se place verticalement contre le mur 46 et n'occupe qu'une largeur d'une dizaine de centimètres, soit moins que celle d'un simple rideau en tissu. Le groupe 70 est relié aux lames lOB par au moins une canalisation 72 qui traverse le mur 46 et qui se distribue dans les lames lOB par un dispositif de répartition 74 et des caloducs de plus petit diamètre 76. Le bras horizontal supérieur 56 comporte une encoche 78 de manière à masquer le dispositif 74 tout en permettant le pivotement de la structure support autour du mât 54. Le groupe 70 étant agencé à l'extérieur du local, l'installation de réfrigération est silencieuse et ne nécessite que la réalisation d'un perçage dans le mur pour le câble d'alimentation électrique du groupe et la canalisation 72. Il est possible de prévoir l'installation d'une circulation d'eau réfrigérée dans certaines des lames mobiles, ces dernières étant du type chauffant l'hiver et réfrigérant l'été A titre d'exemple. pour le chauffage d'un local d'environ 75 m3 et pour fermer une fenêtre de 1,20 m de large. nous pouvons prévoir un rideau de l'ordre de 1,5 m, soit 15 lames dont chaque novau a une largeur de 5 cm. chaque lame avant une hauteur de 2,4 m. Dans ce cas nous obtenons les surfaces d'échange sensiblement égales à 240 cm x 5 cm x 15 x 2 (faces) = 1800 cm2. Chaque lame est équipée d'une résistance appropriée et calculée pour fournir une température constante et régulée de l'arbre de 50 à "C, soit une puissance variable de 100 à 500 Wattsflame La multiplication des lames pour réaliser un rideau complet peut permettre jusqu'à la fourniture de 10 KW avec 20 lames. mais dans le cas général, les puissances nécessaires sont comprises entre 1 et 4 KW. soit de l'ordre de 250 Watt/lame pour une fenêtre de 15 lames. La surface d'échange de 1800 cmz mentionnée plus haut est trois fois supérieure aux besoins. Le chauffage du local se produit par radiation des calories au travers de la surface des noyaux centraux et par circulation d'air dans les lames. La modulation de la puissance du rideau peut se faire par le nombre de lames chauffantes etfou une régulation. La structure selon l'invention est particulièrement esthétique et elle permet de nombreuses variations dans le style, les couleurs, et la décoration du local. Les ailes latérales des lames peuvent être prévues teintées d'une couleur dans la masse, soit métalisées, peintes ou anodisées dans le cas de l'aluminium. Avec une palette quasiment infinie de couleurs, il est possible de les marier et d'obtenir tous les effets décoratifs souhaités. Sur un même noyau central en aluminium. il est par exemple possible de monter des ailes latérales de couleurs différentes. Des lames standard, par exemple blanches. qui juxtaposées constituent un rideau de masquage, peuvent recevoir une peinture ou une fresque, un logo publicitaire. etc. Sur chacune des lames, il est possible de coller du tissu, par exemple aparié au tissu d'ameuble- ment du local. Une des faces de chaque lame peut recevoir une métallisation, ou le collage d'un matériau réverbérant afin de renvoyer les rayons du soleil lorsque la fenêtre est totalement masquée ou pour améliorer la pénétration de la lumière solaire dans le local en cas d'ouverture partielle du rideau.L#invention n'est pas limitée å l'agencement d'une structure devant une fenêtre, la structure formant support en forme de cadre ou arceau permettant l'aménagement à l'intérieur d'un local pour la séparation de salle de restaurant ou de conférences, avec des lames chauffantes et d'autres lames inertes. Il est également possible par exemple de créer des rambardes d'escalier chauffantes Le rideau étant en position fermée, l'ensemble constitue un écran d'insonorisation qui permet d'éviter la transmission des bruits dans les deux sens et il est ainsi possible de moduler la réverbération acoustique et/ou de la corriger dans des bureaux installés sur des grandes surfaces de plancher. Comme cela a été mentionné plus haut, la structure peut comporter des lames inertes, c#est-à-dire ne comportant ni élément de chauffage, ni élément de réfrigération, mais ayant simplement pour but de compléter un rideau. REVENDICATIONS 1. Elément modulaire (10) pour la climatisation thermique d'un local caractérisé en ce qu'il comporte un noyau métallique creux central (12) qui recoit un élément chauffant ou réfrigérant (22), deux ailes latérales (14) qui complètent le noyau central (12) pour conférer à l'élément une forme générale de lame, et des moyens (28) de raccordement de l'élément chauffant ou réfrigérant à une source d'énergie électrique ou à une source calorifique ou frigorifique 2 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau central (12) est un tronçon d'un profilé dont la surface externe comporte des moyens de fixation par coopération de formes des ailes latérales (14). 3 Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation sint du type à tenon et mortaise (18, 20) à direction d'emboîtement parallèle a la direction longitudinale de la lame. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque aile (14) est un tronçon d'un profilé. 5 Elément modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau central creux (12) est réalisé en aluminium ou en alliage d'aluminium. 6 Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant (29) est une résistance électrique dont les conducteurs de connexion électrique (26) sont reliés à des moyens de raccordement à une source d'énergie électrique agencés au voisinage de l'une des extrémités de l'élément modulaire. 7 Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant ou réfrigérant est un fluide caloporteur qui circule à l'intérieur du noyau central (12). 8 Elément selon la revendication 7 caractérisé en ce que le fluide caloporteur circule dans une conduite agencée dans le noyau central creux (12) et qui est reliée à une source de fluide (70) par des moyens de raccordement agencés au voisinage de l'une des extrémités de l'élément modulaire. 9. Structure pour la climatisation thermique d'un local, caractérisée en ce qu'elle comporte un support (50) sur lequel sont agencés plusieurs éléments modulaires (1OA, lOB) réalisés conformément aux enseignements de l'une quelconque des revendications précédentes 10 Structure selon la revendication 9. caractéri s en ce que les éléments modulaires sont montés mobiles sur le support par rapport auquel ils peuvent coulisser et/ou pivoter pour former un rideau mobile et/ou une structure en persienne. 11 Structure selon la revendication 10. caractérisée en ce que les éléments modulaires sont suspendus verticalement sur un bras horizontal (56) du support. 12. Structure selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la structure comporte un groupe d'éléments modulaires chauffants (10A) et un groupe d'éléments modulaires réfrigérants (lOB). 13. Structure selon la revendication 12. caractéri sée en ce que les éléments modulaires réfrigérants (lOB) sont fixes 14. Structure selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que la structure est agencée devant un mur (46) dans lequel est aménagée une fenêtre (48), et en ce que les éléments réfrigérants (lOB) sont disposés en regard d'un pan de mur latéral contigu à la fenêtre.