Brevet FR2885407A1 — publié le 20061110

La présente invention a pour objet la description et la confection d'un échangeur thermique plan, souple obtenu à partir de feuilles plastiques ou encore de grilles ou tissus enduits de plastiques; la confection étant réalisée par soudure thermique, soudure haute fréquence ou soudure ultra son. II existe de très nombreux échangeurs thermiques plans sans vitrage. La principale application est le chauffage des piscines extérieures mais aussi le chauffage saisonnier des piscines intérieures, le chauffage de l'eau pour des besoins domestiques ou encore le chauffage de l'eau de régions éloignées. Certains de ces échangeurs thermiques en plastiques sont constitués de tubes 10 extrudés reliés les uns aux autres par différents procédés. Ces tubes sont posés sur le sol ou sur le toit sous forme de nappes ou de serpentins. Plusieurs inconvénients sont à noter: - La pose de ces tubes est longue, elle demande la réalisation de nombreuses jonctions car il faut relier chaque tube à un collecteur d'entrée et à un collecteur de sortie du fluide. D'autre part, ces jonctions peuvent être source de fuite. Ces échangeurs sont rigides ce qui rend le démontage et le stockage laborieux. D'autres échangeurs sont en tissus enduits de caoutchouc, ils ne présentent pas les inconvénients cités ci-dessus mais nécessitent l'utilisation d'un tissu obtenu avec un tissage particulier et ces tissus sont chers; d'autre part l'utilisation d'un caoutchouc nécessite une opération supplémentaire de vulcanisation ce qui augmente encore le prix. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un échangeur thermique économique constitué de grilles ou tissus enduits de plastique ou encore de feuilles plastiques caractérisé en ce qu'il consiste: A utiliser deux feuilles plastiques superposées A utiliser deux grilles ou tissus enduits de plastiques A assembler ces feuilles, grilles ou tissus enduits à certains endroits afin de délimiter une zone tubulaire ayant la forme d'un serpentin et dont la géométrie a pour but la circulation aisée d'un fluide sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - L'assemblage est réalisé par soudure thermique - L'assemblage est réalisé par soudure haute-fréquence L'assemblage est réalisé par soudure ultra son L'assemblage est réalisé par collage L'élimination du fluide lors de la vidange de l'échangeur thermique en vue du stockage est facilitée par la présence de dérivations. Elles sont de diamètre inférieur au diamètre du serpentin pour que le fluide circule préférentiellement dans le serpentin lorsque l'échangeur thermique est en fonctionnement. Un serpentin constitue un panneau; selon l'usage on pourra utiliser 1, 2, 3, ... panneaux. Le raccordement entre deux panneaux juxtaposés est simplifié car la sortie du fluide du premier panneau est située en face de l'entrée du fluide du deuxième panneau. to La description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, est faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique et en perspective d'un échangeur thermique conforme à l'invention. Les figures 2, 3, 4 et 5 sont des vues schématiques et du dessus de différentes formes possibles de serpentin pour l'échangeur thermique conforme à l'invention. - La figure 6 est une vue schématique et du dessus de la disposition de plusieurs panneaux, chacun constitué d'un serpentin, de l'échangeur thermique conforme à l'invention. La figure 7 est une vue schématique et du dessus du dispositif de raccordement 20 de deux panneaux juxtaposés de l'échangeur thermique conforme à l'invention. Selon un premier mode de confection représenté sur la figure 1, l'échangeur thermique comporte deux grilles enduites de plastique superposées 30. Ces grilles enduites 30 sont constituées de deux feuilles de thermoplastiques souples 20 qui ont été calandrées ou extrudées. Ces deux feuilles 20 sont ensuite contrecollées à chaud sur une grille 10, à l'aide d'une machine de doublage. La grille 10 est constituée de préférence de fils synthétiques comme, par exemple, les fils de polyamide, polyester, aramide, ... Les feuilles 20 sont à base de matières plastiques souples. La souplesse est une propriété importante car le fluide doit pouvoir circuler facilement dans le serpentin 1. D'autre part, pour permettre l'assemblage, on s'adressera à des thermoplastiques tels que PVC, polyuréthane, polyéthylène, ... Les deux grilles enduites 30 sont ensuite soudées soit par haute fréquence, soit thermiquement, soit par ultra son. Ces méthodes d'assemblage sont des 35 méthodes rapides et peu onéreuses. Les deux grilles enduites 30 peuvent être aussi assemblées par collage. Cette méthode nécessitant plus de main d'oeuvre présente l'avantage de réduire l'investissement. L'assemblage est représenté en 2 sur la figure 1. Cet assemblage 2 permet de 5 réaliser une zone tubulaire ayant la forme d'un serpentin 1 dont la géométrie permet un écoulement facile du fluide. En 4 se situent les entrées et sorties du fluide. Toujours comme indiqué sur la figure 1, le serpentin 1 comportera des dérivations 3, de diamètre inférieur au diamètre de ce serpentin. Ces dérivations permettent l'écoulement facile du fluide lors de la vidange de to I 'échangeur thermique. Plusieurs formes de serpentin 1 sont possibles comme indiqué sur les figures 2, 3, 4, et 5, données à titre d'exemples. La longueur du serpentin 1 et le nombre de branches sont variables et sont fonction du matériel de soudage utilisé. Le procédé d'assemblage est un procédé pas à pas. L'on pourra donc réaliser le nombre de serpentins nécessaires pour l'usage envisagé et la figure 6 donne, à titre d'exemple, le positionnement de quatre serpentins, chaque serpentin constituant un panneau 5-6-7-8. La figure 7 représente le positionnement de deux panneaux juxtaposés et en particulier la sortie du serpentin du panneau 6 est en face de l'entrée du serpentin du 20 panneau 7. Avec un tel positionnement, le raccordement est simple, rapide, nécessite le minimum de tuyau et minimise les fuites. Ces échangeurs thermiques sont destinés au chauffage des piscines extérieures, au préchauffage de l'eau pour des besoins domestiques ou industriels. -4-REVENDICATIONS 1. Echangeur thermique, plan, souple, constitué de deux feuilles plastiques, de deux grilles enduites de plastique ou encore de deux tissus enduits de plastique superposés, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler ces deux feuilles, deux grilles ou deux tissus enduits à certains endroits afin de délimiter un parcours ayant la forme d'un serpentin (1) dont la géométrie particulière a pour but la circulation aisée d'un fluide sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée. to 2. Echangeur thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que des dérivations (3) sont prévues, de diamètre inférieur à celui du serpentin 1, pour faciliter l'élimination du fluide lors de sa vidange. 3. Echangeur thermique selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le raccordement entre deux panneaux juxtaposés (6 et 7 figure 7) est simplifié car la sortie du fluide du premier panneau (6) est positionnée en face de l'entrée du fluide du deuxième panneau (7). 4. Echangeur thermique selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la réalisation du serpentin (1) est faite par soudure haute fréquence des deux feuilles plastiques, des deux grilles enduites de plastique ou encore des deux tissus enduits de plastique. 5. Echangeur thermique selon les revendications de 1 à 3 caractérisé en ce que la réalisation du serpentin (1) et des dérivations (2) est faite par soudure thermique des deux feuilles plastiques, des deux grilles enduites de plastique ou encore des deux tissus enduits de plastique. 6. Echangeur thermique selon les revendications de 1 à 3 caractérisé en ce que la réalisation du serpentin (1) et des dérivations (3) est faite par ultra son des deux feuilles plastiques, des deux grilles enduites de plastique ou encore des deux tissus enduits de plastique. 7. Echangeur thermique selon les revendications de 1 à 3 caractérisé en ce que la réalisation du serpentin (1) et des dérivations (3) est faite par collage des deux feuilles plastiques, des deux grilles enduites de plastique ou encore des deux tissus enduits de plastique. 8. Echangeur thermique selon les revendications 1 à 3 et 4 ou 5 ou 6, caractérisé en ce que le plastique utilisé est un thermoplastique souple. 9. Echangeur thermique selon les revendications 1 à 3 et 4 ou 5 ou 6, caractérisé en ce que les feuilles plastiques sont réalisées par calandrage et extrusion. 10. Echangeur thermique selon les revendications 1 à 3 et 4 ou 5 ou 6, caractérisé en ce que la grille ou le tissu sont triplés à chaud avec les deux feuilles plastiques sur une machine d'assemblage.