Brevet FR2697323A1 — publié le 19940429

DESCRIPGION GENERATEUR D'AIR OONDITIONNE A ENERGIE NATURELLE La présente invention concerne un dispositif pour conditionner l'air d'une pièce d'habitation en saison chaude à l'aide d'énergie naturelle. Nous connaissons déåà les climatiseurs traditionnels à énergie électrique ou minérale dont l'excès d'utilisation peut provoquer toutes les maladies dues au froid excessif, à un changement brutal de température ou à une ventilation exagérée. Ce dispositif a pour but d'éliminer ces inconvénients afin d'améliorer et d'adoucir le confort climatique d'un immeuble. I1 se compose en effet d'une brique de terre poreuse que l'on expose au soleil ou au vent, formant vase clos, dans laquelle se trouve de l'eau. Ce fluide imbibe la paroi poreuse et transpire sur la face externe du dispositif pour 'y évaporer. Cette vaporisation produit ainsi du.froid qui par transfert d'énergie va réfrigérer le liquide contenu d'une part; ce liquide contenu va à son tour réfrigérer l'air circulant librement dans la colonne intérieure de la brique. Les orifices supérieur et inférieur de la colonne sont reliés à une pièce d'habitation au moyen de deux ouvertures pratiquées dans le mur de façade à équiper. L'air froid étant plus lourd que l'air chaud va pénétrer dans la pièce d'habitation par l'orifice inférieur du dispositif et l'air chaud de cette pièce, plus léger, sera parallellement aspiré par l'orifice supérieur pour s'y rafraichir à son tour, et ainsi de suite. I1 s'agit en fait d'une résultante élaborée du principe de l'alcaraza (qui est une carafe de terre poreuse dans laquelle l'eau se rafraichit par évaporation), qui associe plusieurs phénomènes de physicomécanique notamment: -l1évaporation (vaporisation) d'un liquide produit du froid et elle est d'autant plus intense quand l'air est sec, plus chaud ou agité par le vent. -la dépression osmotique qui se crée à l'intérieur du vase consécutive au phénomène de capillarité, renouvelle l'eau automatiquement par aspiration. -l'air froid est plus lourd que l'air chaud (thermosiphonnage). La régulation du conditionnement de l'air s'effectuera donc en proportion du climat extérieur dans lequel se trouve le dispositif en effet, au plus il fait chaud à l'extérieur, au plus le dispositif produit du froid à l'intérieur de la pièce d'habitation tout en humidifiant l'air qui s'y trouve. Selon des modes particuliers de réalisation, la brique est un profilé de terre cuite poreuse et assure ainsi un coefficient d'imbibition maximum au bon fonctionnement du dispositif. L'épaisseur de ses parois est comprise entre 8 millimètres et 12 millimètres afin d'assurer une bonne capillarité et transpiration ainsi qu'une solidité suffisante qui apporte une résistance aux chocs et à la pression de l'eau qui y est contenue. Par ailleurs, la hauteur de la brique ne saurait être inférieure à 1,60 mètre et sa section carre peut varier, en dimension extérieure, entre 20 centimètres et 30 centimètres ou plus, en effet, ces mesures seront adaptées en fonction du volume d'air à rafraîchir et des aléas architecturaux que devra respecter le dispositif.A titre indicatif, une brique de section carrée de 25 centimètres de côté en dimension extérieure et de 2 mètres de hauteur offrira une surface d'évaporation de 2 mètres carrés. Enfin, le système de cloisonnement intérieur ajoute une bonne rigidité à la brique tout en permettant une parfaite distribution de l'eau qui y est contenue grâce aux ouvertures de communication qui sont pratiquées dans les parties basses et hautes desdites cloisons. Les autres composants du dispositif ainsi que son installation apparaltront au cours de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. Les dessins annexés illustrent l'invention: -Le dessin 1 représente la brique et ses deux couvercles en coupe, perspective et détail avant assemblage. -Le dessin 2 représente les socles inférieurs et le chapeau supérieur en béton moulé (avec leurs joints souples en caoutchouc); ils permettent la fixation et le maintien de la brique au mur extérieur à équiper et assurent la relation de circulation d'air entre la brique et l'air de la pièce d'habitation à conditionner. -Le dessin 3 représente le dispositif complet vu de face, côté et coupe, monté en façade ou fixé sur le sol, prêt à fonctionner. -Le dessin 4 représente le dispositif fixé sur le sol prêt à fonctionner ainsi qu'une vue éclatée des divers éléments qui le composent. En référence à ces dessins, le dispositif comporte (dessin 1) une brique (fig.3) et ses couvercles bas (fig.4) et haut (fig. 2) soudés à celle-ci à la barbotine puis par cuisson afin d'en former un vase clos; il constitue ainsi le contenant d'eau qu'alimente l'orifice (A) et est vidangeable l'hiver par L'orifice (V) afin d'éviter les ruptures de la brique qui pourraient être occasionnées par le gel de l'eau qui y est contenue. Les cloisons sont munies d'orifices de distribution (D) dont on voit un détail sur le dessin (i), ces orifices étant pratiqués dans les parties inférieure et supérieure afin d'assurer une parfaite distribution du liquide qui est contenu dans l'ensemble du vase clos. Le socle inférieur (fig.6) dont la partie hachurée (PE) est encastrée dans le mur de façade assure la communication entre la pièce à conditionner et la brique, il recoit cette dernière sur son joint souple (fig.5) qui assure l'étanchéité de l'assemblage. Une variante illustrée (fig.7) permet cet assemblage sur un sol, de balcon par exemple, au moyen de quatre vis introduites dans les perçages (PF) et effectuant serrage au sol. Le chapeau supérieur (fig.8) s'appuie sur la partie supérieure de la brique et est immobilisé au mur de façade par quatre vis de fixation. Les gorges (G?) assurent et permettent un ajustement aisé car elles laissent libres une translation verticale du chapeau lors de l'ajustement. Ce chapeau assure la communication d'air entre la partie supérieure de la brique et la pièce d'habitation à conditionner. L'étanchéité de l'assemblage est ici assurée par deu joints souples (fig. 9 et 9bis). Sur la figure 10, on voit que la brique est maintenue au mur par deux colliers de fixation (CP) en métal inoxidable. La brique est tenue éloignée du mur de quelques centimètres par des petites cales souples afin que sa quatrième face, celle la plus près du mur, ne soit pas en contact direct avec ce dernier et fasse ainsi office de surface d'évaporation; ce procédé évite également que la brique transmette son humidité au mur par contact. En variante non illustrée, la section de la brique repré -sentée en figure i pourra adopter une autre forme géométrique telle que circulaire, rectangulaire, demi-circulaire, ellipsoldale, cette liste d'exemples étant non limitative; ces formes s'adapteront en fonction de l'exposition au soleil ou au vent de l'endroit où sera installé le dispositif et d'autre part, afin de respecter le style architectural de l'immeuble qui devra en être équipé. En deuxième variante non illustrée, le dispositif peut se composer d'une 'trampe" de plusieurs briques juxtaposées et peut devenir ainsi une installation de type et de forme "radiateur mural extérieur" afin de multiplier par autant de colonnes la production de froid; cette installation est particulièrement destinée à réfrigérer un grand volume d'air. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au conditioement de l'air d'une pièce habitable. REVENDICATIONS GENERATEUR D'AIR CONDITIO2bE A ENERGIE NATURELLE 1) Dispositif pour conditionner l'air d'une pièce d'habitation en saison chaude à l'aide d'énergie naturelle t caractérisé en-ce qu'il est constitué d'une brique (fig.3) en profilé de terre cuite poreuse close par ses couvercles (fig.2 et fig.4) soudés à la barbotine et par cuisson, formant ainsi un vase clos contenant ce l'eau dans sa partie (PP) et laissant circuler l'air librement dans sa colonne intérieure (Pc). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'eau contenue dans le vase clos transpire par capillarité au travers des parois poreuses extérieures et sty évapore au contact de la chaleur ou du vent. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que cette évaporation génère du froid, qui par phenomène de transfert d'énergie, réfrigère à son tour l'air qui circule librement dans la colonne intérieure (PO) pour sty échapper par l'orifice inférieur (PI) et y être remplacé par de l'air chaud par l'orifice supérieur (PS) qui y sera à son tour réfrigéré. 4) Dispositif selon les précédentes revendications caractérisé en ce que s'il est installé sur une façade extérieure et si ses orifices inférieur et supérieur communiquent avec l'intérieur d'une pièce d'habitation au moyen de deux trous percés dans le mur et des sabots de fixation (fig.6 ou fig.7) ainsi que du chapeau (fig.8), il y conditionnera l'air qui s'y trouve. 5) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la dépression osmotique créée par la transpiration de l'eau au travers des parois poreuses du vase clos y renouvelle l'eau par simple aspiration au moyen de l'orifice A. 6) Dispositif selon les précédentes revendications caractérisé en ce qu'il associe les phénomènes de physicomécanique suivants: capillarité, dépression osmotique, génération de froid par évaporation, transfert énergie et thermosiphonnage de 1 'air.