Brevet FR2814535A1 — publié le 20020329

DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION L'invention est un ensemble de matériaux destinés au chauffage solaire, creusés d'alvéoles formant des conduits dans lesquels circulent en se réchauffant, de l'air ou des liquides. Ils peuvent aussi contenir, air ou liquides froids, pour la climatisation. Cet ensemble comprend : A-Une dalle pour murs de façades, terrasses, ou plages de piscines B-Un carreau de revêtement pour sols ou murs intérieurs. C-Une brique pour murs ou cloisons D-Une tuile pour toitures. E-Une margelle de piscines multi-fonctions. TECHNIQUES ANTERIEURES Le chauffage solaire existait, jusqu'à présent, sous forme de panneaux de grande surface, de couleur noire, à l'intérieur desquels se trouvaient des tuyaux incorporés où l'eau circulait Les inconvénients de ces panneaux sont : - Leur poids, qui les rend difficiles à poser. - La nécessité d'avoir une grande surface disponible, pour les installer, d'où des difficultés à les exposer sur une façade, une toiture ou dans un jardin - Ils sont inesthétiques et impossibles à intégrer aux styles des maisons, aux paysages et à l'environnement - Ils sont très fragiles - Les éléments métalliques qu'ils contiennent s'oxydent facilement à cause de la condensation de l'eau derrière les vitres des panneaux : ceux-ci deviennent alors opaques, et inefficaces. - Les frais pour l'installation et l'entretien sont très élevés. - Ils n'existent que dans un seul modèle pour la forme rigide, une autre en forme de rouleau de plastique, et de couleur noire. SOLUTIONS APPORTEES L'invention supprime tous les problèmes et inconvénients précités, et apporte des solutions innovantes et inédites : - L'air, ou les liquides, poussés à petite vitesse par une pompe, circulent directement dans les circuits des conduits intérieurs des matériaux, appelés pièces : A-B-C-D-E. Ces pièces étant accolées les unes aux autres, avec joints d'étanchéité, les circuits communiquent entre eux, et forment donc un réseau de conduits intérieurs, supprimant ainsi l'installation compliquée de tout un système de tuyaux rapportés. L'air, ou le liquide chauffé (ou réfrigéré), passe directement vers la distribution, ou bien, d'abord dans un réservoir de stockage puis vers la distribution. - La fabrication de ces pièces en plastique, permet l'imitation de matériaux de construction traditionnels : pierres, briques, tuiles, ardoises, donnant à l'ensemble une allure naturelle et esthétique. - La matière plastique robuste, légère et indégradable, assure une parfaite solidité à l'ensemble, une grande résistance aux intempéries, et ne s'oxyde pas - Les finitions de surface (grain, couleur, aspect) évitent de rajouter un revêtement de finition (ciment, enduit, peinture, etc.) assurant donc, un important gain de temps, et d'argent. - Le captage de la chaleur solaire, se fait grâce à la qualité de transparence de la surface exposée de la pièce, et, aussi, grâce au revêtement de terre réfractaire dont sa face cachée est enduite, évitant ainsi, toute déperdition de chaleur. - La pose, ainsi que l'entretien, sont grandement facilités par la légèreté et les petites dimensions, des pièces en plastique, et leur remplacement est facile, car elles sont démontables. - Les pièces étant creuses, qu'elles soient vides, ou remplies d'un circuit d'eau courante, elles sont de parfaits isolants, et permettent de sérieuses économies d'énergie. GENERALITES SUR L'INVENTION Plusieurs possibilités, pour la fabrication de cet ensemble de pièces (margelle, brique, tuile, dalle, carreau, etc.) Ces pièces peuvent être fabriquées en matière plastique, verre, métal, ou toutes autres matières. Elles peuvent être fabriquées de différentes formes, dimensions, hauteurs, épaisseurs, couleurs, opaques ou transparentes LISTE de PRESENTATION des DIFFERENTES PLANCHES et DESSINS -Pl 1/4-Fig 1 : Projection schématique générale de l'invention : En exemple : la Dalle (DESSUS-DESSOUS) - Fig 2 : Schéma d'une extrémité d'un conduit. - Fig 3 : Schéma du système de fixation. - PI 2/4-Fig 4 : Schéma de circulation sans réservoir - Fig 5 : Schéma de circulation avec réservoir - Fig 6 : Schéma de circulation dans la dalle, le carreau la brique, et la margelle. - Fig 7 : Schéma d'une autre possibilité de circulation - Fig 8 : Coupe d'une brique, avec un alvéole de conduits - Fig 9 : Coupe d'une brique, à deux alvéoles de conduits - PI 3/4-Fig 10 : Coupes A et B d'une tuile - Fig 11 : Schéma d'un circuit simple, dans une tuile. - Fig 12 : Schéma de circuits associés, dans une tuile. - PI 4/4-Fig 13 : Coupe d'une margelle multi-fonctions - Fig 14 : Schémas des différentes formes de pièces pour organiser l'ensemble d'une margelle de piscine DESCRIPTION DE L'INVENTION A-La DALLE Pl 1/4-Pl 2/4 Cette pièce se présente sous la forme d'un parallélépipède carré ou rectangle (par ex : 20 cm x 20 cm, ou 25 x 25, ou 20 x 30, etc), et de 2 cm d'épaisseur, ou plus. Moulée d'une seule pièce (Fig 1) ou en 2 pièces à coller ou à visser, avec joints d'étanchéité. La surface supérieure (1) de cette pièce est lisse, granuleuse, ou sablée, transparente ou opaque, naturelle ou teintée, etc... La surface inférieure (2) est renforcée en dessous, par des cloisons en forme d'arcades arrondies (3) ou rectangulaires, pour permettre le passage des tuyaux et pour donner à la pièce, solidité et légèreté, et marquée d'orifices ronds pour les branchements Fig 1 La hauteur des cloisons est variable selon les besoins. Cette surface inférieure sera enduite de terre réfractaire, ou autres peintures pouvant capter et emmagasiner la chaleur solaire. Sous la surface supérieure, sont creusés des passages de quelques millimètres de haut, traversant la pièce de part en part que l'on nommera conduits (4). C'est dans ces conduits que circulera l'air ou le liquide, poussé, soit par la simple pression de l'eau de la ville, soit par une pompe. Autour de chaque encadrement de conduit, (Fig 2) se trouve une gorge (5), avec un joint d'étanchéité (6) Sur les deux bords (7) de la pièce, une (ou plusieurs) gorges semicylindriques (8). Lorsque l'on accole deux pièces côte à côte, ces 2 parties forment une gorge ronde (9) avec un orifice à la base (10) F 3 Sur cet orifice, et au milieu du cylindre, viendra s'encastrer un capuchon (11), dont l'intérieur est légèrement conique, permettant le serrage des pièces entre elles. Ce capuchon est percé d'un trou pour fixer la pièce au sol avec une vis. En vissant le capuchon, les deux pièces s'accolent l'une à l'autre, et ne peuvent plus s'écarter, formant un ensemble solidaire et hermétique. L'orifice supérieur de la gorge (9) sera ensuite fermé par un bouchon spécial (12) possédant une tête cylindrique (13) avec deux bras munis de 2 tétons coniques (14), qui s'encastrent dans les deux trous (15) prévus à cet effet, percés sur la surface supérieure de la pièce, et creusés de gorges (16) pour y loger les 2 bras des tétons. Ils permettent un serrage supplémentaire des deux pièces entre elles sur la partie supérieure de l'ensemble, pour équilibrer le maintien des joints (6). De plus, cela donnera à l'ensemble, un aspect net et lisse, parfaitement fini, et esthétique. APPLICATIONS : Murs de façades de maison, plages de piscines, terrasses, murs de clôtures, et généralement, tous supports offrant une surface bien ensoleillée Ces surfaces chauffantes, peuvent distribuer l'eau chaude : - soit directement à l'extérieur, par exemple vers la piscine Fig 4 ou vers d'autres surfaces, qui ne sont pas ensoleillées, telles que les sols à l'intérieur de la maison ou le fond de la piscine. Ces surfaces intérieures, carrelées de nos matériaux, recevront alors le liquide (ou l'air), chauffé (ou réfrigéré), venant des surfaces chauffantes (ou réfrigérantes) extérieures. - soit vers un réservoir, ou un chauffe-eau d'appoint (Fig 5) pour être conservée, puis redistribuée. FONCTIONNEMENT : L'air ou les liquides, arrivent, dans la pièce de départ (16) pour alimenter les conduits : - soit par une clarinette (17), sur l'ensemble des conduits (18) Fig 6 Dans ce cas, 1 seul passage d'une longueur déterminée, qui aboutit à la pièce d'arrivée (19) et reprend l'eau par un collecteur (20) qui la renvoie vers la distribution. - soit d'un conduit à l'autre (Fig 7), par des ponts démontables (21) pour multiplier ainsi la longueur totale de conduit, afin d'arriver à un maximum de rendement. Les conduits des pièces de départ et arrivée, seront bouchés d'un côté, par des bouchons (22) pour organiser un circuit fermé. B-Le CARREAU : PL 1/4 Fig 1 Même description que la dalle, mais de dimensions différentes par exemple : 10 x 10-15 x 10, etc. et de 1 à 2 cm d'épaisseur APPLICATIONS : Cloisons intérieures, parois de piscines, etc. NOTA : La circulation est suffisante sur une hauteur de 1 m, 50, à partir du sol, pour les cloisons intérieures. La clarinette et le collecteur peuvent se loger derrière la plinthe, dans un espace approprié. C-BRIQUE : Pl 2/4 Fig 8-9-Description de la brique ou plastaing Même principe que la dalle, mais, elle peut être simple ou double SIMPLE : fig 8 : D'une épaisseur totale de 3 à 10 cm, en dimensions standard, elle est composée de compartiments (23) pour la circulation de l'air ambiant. Devant ces compartiments, un conduit (24) de circu -lation d'air ou de liquide pour le chauffage ou la climatisation. DOUBLE : fig 9 : Les conduits (simples ou multiples) (25-26), se trouvent des 2 côtés des compartiments d'air ambiant (23) permettant de chauffer ou climatiser deux pièces, de part et d'autre d'un mur. FONCTIONNEMENT : Les collecteurs d'arrivée et de retour se trouvent derrière la plinthe, dans un compartiment approprié. L'air (ou le liquide) vient directement du réservoir solaire de stockage, ou du chauffe-eau d'appoint, logé dans un local technique, avec toutes les installations appropriées. D-TUILE : Pl 3/4 Fig 10 Cette tuile pourra être de différents types et couleurs afin de ressembler aux matériaux traditionnels naturels, suivant les régions et l'environnement : tuile ronde ou romaine, ardoise etc, avec des bords d'arrêt sur chevrons, et des attaches (27). Elle est munie d'un seul conduit (28), si elle est fabriquée d'une seule pièce, en plastique soufflé, ou de plusieurs conduits, si elle est en 2 parties, avec des joints. La pièce possède, sous sa surface inférieure, un orifice (29) d'arrivée d'air, (ou de liquide), et un embout de sortie (30) d'air, (ou de liquide), sur le côté opposé de sa surface supérieure. Lorsqu'on place deux tuiles bout à bout, l'embout de l'une, s'encastre dans l'orifice de l'autre, avec un joint d'étanchéité (31) permettant ainsi, la circulation, de l'une à l'autre. Le départ se fait en bas de la toiture, par une clarinette de distribution (32) poussant le liquide (ou l'air) vers le haut, dans chaque rangée, pour aboutir au sommet, à un collecteur (33), puis vers le réservoir et la distribution (Fig 11). Si la longueur d'une rangée de tuiles n'est pas suffisante pour chauffer l'eau, on peut grouper plusieurs rangées, par des ponts démontables (fig 12) Performances : La toiture est le meilleur emplacement pour capter l'énergie solaire, et la partie la plus ensoleillée de l'habitation. LA MARGELLE : Solaire multi-fonctions Pl 4/4 Fig 13-14 Elle pourra être fabriquée en plusieurs dimensions, épaisseurs, couleurs et formes (pièces droites, courbes, d'angles, ou trapézoidles) Fig 14. Elle peut être moulée d'une seule pièce (34), (cas présenté ici), ou de deux pièces, avec joints d'étanchéité. Elle possède des conduits de circulation d'eau (4), de quelques millimètres de hauteur, et d'autres conduits (36 à 39) destinés à d'autres fonctions diverses, citées ci-dessous. Elle est conçue et fabriquée selon les principes généralités de la page 2. La circulation de l'eau se fait selon le même principe que celui décrit pour la dalle, page 4. MULTI-FONCTIONS : - Les conduits (4) rectangulaires pour le chauffage de l'eau de la piscine, ou la climatisation pour les pays chauds. - Le conduit (36) en forme de fente fine, pour nettoyer la ligne d'eau - Le conduit (37) pour le système de nettoyage automatique des piscines existantes. - Le conduit (38) pour l'hydromassage - Les conduits (35-39) pour jets fontaines , à 1 ou 2 rangées de trous. Chaque conduit possède une vanne d'arrêt pour choisir la fonction nécessaire, pour chaque conduit seul, ou pour l'ensemble. Ces vannes peuvent être des électro-vannes basse-tension, et être éventuellement commandées par infra-rouges, ou ultra-sons, ainsi que les pompes. A l'arrière, elle possède une gorge (40), avec couvercle (41), pour y loger de la lumière intégrée dans un tube souple. REVENDICATIONS 1-Dispositif et système pour Un ensemble de matériaux de chauffage solaire caractérisé en ce qu'il comporte : A : DalleB : Carreau-C : Brique-D : Tuile-E : Margelle, et destiné à capter les calories de l'énergie solaire, et à les restituer, en faisant circuler de l'air (ou des liquides) dans une séries de canaux appelés conduits (4) Fig 1, prévus dans l'épaisseur de leur partie supérieure, afin de donner à la sortie, de l'air (ou des liquides) chauds. Ces matériaux, appelés pièces , peuvent aussi être utilisés, pour y faire circuler de l'air (ou des liquides) froids destinés à la climatisation. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des pièces, construites en plastique (ou en tout autre matière), pouvant être de plusieurs formes et dimensions, est muni de conduits (4), dans l'épaisseur de sa partie supérieure (l), avec des joints d'étanchéité (6) assurant le passage de l'air ou des liquides, et récupérant les calories emmagasinées par la matière durant l'enso - leillement. Les extrémités de ces conduits, peuvent être fermées par des bouchons (22) Fig 6, afin d'organiser un circuit fermé. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie inférieure (2) de l'ensemble de ces pièces, comporte des cloisonnements en forme d'arcades (3), pour le passage de tuyaux, et des orifices ronds pour leur branchement Fig : 1 (DESSOUS), renforçant en même temps la solidité et la résistance de la pièce 4-Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé, en ce que la partie inférieure de l'ensemble des pièces (2), est enduite, ou recouverte, de terre réfractaire, ou de toute autre peinture ou enduit, absorbant la chaleur 5-Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la fixation des pièces entre elles, se fait par un système comprenant une (ou plusieurs) gorge semi-cylindrique (8), creusée sur les bords de la pièce. En assemblant les pièces entre elles, on obtient donc une gorge en forme de cylindre Fig 3, avec à l'intérieur et au fond, une autre gorge concentrique, plus petite (9), sur laquelle vient s'encastrer un capuchon (ll), emprisonnant, ensemble, les deux parties de la gorge, et donc les 2 pièces. Ce capuchon, est percé en son centre, pour permettre le passage d'une vis ce qui permet la fixation des pièces au sol, et le serrage de l'ensemble. Dans la partie supérieure de la gorge, et au dessus du capuchon (11) vient s'encastrer un second bouchon (12), en forme de T, dont la partie centrale bouche la gorge (9), et dont les bras en forme de tétons coniques (14) bouchent les 2 orifices (15-16), en exerçant une pression sur le joint (6) rendant étanche, le conduit (4) pour le passage de l'air (ou du liquide). 6-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la brique possède : soit (fig 8) : 1 alvéole d'un seul côté de la pièce, renfermant un ou plusieurs conduits (24), l'autre côté de la pièce ne contenant que l'air ambiant (23). Soit (Fig 9) : 2 alvéoles, situées de part et d'autre de la brique, et renfermant un ou plusieurs conduits (25-26), permettant de chauffer ou de climatiser 2 chambres, de part et d'autre d'une cloison. L'espace intérieur de la brique (23), contenant de l'air ambiant, est alors emprisonné entre les deux alvéoles (25-26) contenant les conduits. 7-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuile, qui pourra être de différentes formes afin de ressembler aux tuiles traditionnelles et avec leur même système d'attaches, sera fabriquée, de préférence en matière plastique soufflée. Elle possède un conduit (28) de chauffage solaire, dont la paroi inférieure est percée d'un orifice (29). Sur la partie supérieure, et à l'autre bout se trouve un autre orifice, surmonté d'un embout (30), avec un joint d'étanchéité (31). En superposant les tuiles, les unes sur les autres l'air (ou le liquide) circulant dans le conduit, passe d'une tuile à l'autre, pour aboutir à un collecteur, puis vers la distribution Fig 10, et, cela, soit par une seule longueur de conduits Fig 11 et donc par une seule rangée de tuiles, soit sur plusieurs rangées pour augmenter la longueur de chauffe, et donc la température finale à la sortie Fig 12. La tuile peut être aussi fabriquée en 2 parties, avec joints d'étanchéité. 8-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la margelle multi-fonctions possède plusieurs conduits, à savoir : A : Des conduits de chauffage solaire (4). B : Un conduit pour nettoyer la ligne d'eau (36). C : Un conduit destiné au nettoyage automatique de piscine (37). D : Un conduit pour l'hydromassage (38) E : Un conduit pour jets-fontaines, en 1 ou plusieurs rangées (35-39) F : Un conduit sec (40), avec couvercle (41) pour y installer des rampes éclairantes. On peut créer d'autres conduits pour d'autres utilisations 10-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des pièces permet le passage d'air (ou de liquides) réfrigérés, par un groupe produisant du froid, pour la climatisation