Brevet FR2963664A1 — publié le 20120210

Ensemble de pompe à chaleur et procédé de montage d'un tel ensemble de pompe à chaleur dans un bâti La présente invention se rapporte à un ensemble de pompe à chaleur destiné à être disposé dans un espace intérieur délimité par un bâti d'une maison, de sorte que la pompe à chaleur soit invisible depuis l'extérieur du bâti. Plus particulièrement, elle concerne un ensemble de pompe à chaleur 10 destiné à être disposé dans un espace intérieur délimité par un bâti, le bâti présentant un logement traversant délimité par un cadre, l'ensemble de pompe à chaleur comportant une pompe à chaleur comportant une entrée d'air et une sortie d'air, un dispositif de montage permettant l'intégration de la pompe à chaleur dans ledit bâti. 15 Le document FR 2 926 874 décrit une pompe à chaleur intégrée au bâti d'une maison individuelle. La pompe à chaleur est disposée à proximité d'une ouverture réalisée dans le bâti. Une cloison de séparation permet de séparer les flux d'air entrant et sortant à l'intérieur du local où est disposée la pompe à chaleur. 20 Toutefois ce système ne permet pas d'assurer une étanchéité totale entre les flux d'air entrant et sortant, ce qui peut diminuer son coefficient de performance. De plus la solution décrite dans le document FR 2 926 874 nécessite un local dédié à recevoir la pompe à chaleur, ce qui entraine des contraintes supplémentaires pour réaliser l'architecture du bâtiment. 25 Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients cités précédemment et de proposer un ensemble de pompe à chaleur facilement intégrable au bâti et permettant d'éviter le croisement des flux d'air et éviter ainsi que la pompe aspire le flux d'air sortant, présentant une température inférieure au flux d'air entrant. 30 A cet effet l'ensemble de pompe à chaleur tel que décrit précédemment est caractérisé en ce que le dispositif de montage comprend un élément de canalisation s'étendant longitudinalement entre une première et une deuxième extrémité et comporte une cloison longitudinale délimitant deux passages d'air isolés l'un de l'autre, le premier passage débouchant d'une part sur l'entrée 35 d'air de la pompe à chaleur et d'autre part sur le logement traversant, le deuxième passage débouchant d'une part sur la sortie d'air de la pompe à chaleur et d'autre part sur l'ouverture. Grâce à ces dispositions la pompe à chaleur est intégrée à l'intérieur du bâti d'une maison, et les orientations et débits de flux d'air entrant et sortant peuvent être totalement maitrisés, ce qui permet d'améliorer la performance de la pompe à chaleur. Selon d'autres caractéristiques : le premier passage d'air dans l'élément de canalisation présente une section identique à la section du deuxième passage d'air ; la cloison s'étend dans un plan sensiblement horizontal ; - la sortie d'air de la pompe à chaleur est disposée au dessus de l'entrée d'air ; l'ensemble de pompe à chaleur comporte en outre une grille montée sur le cadre délimitant le logement du côté extérieur du bâtiment et fixée à l'élément de canalisation ; la grille comporte une face avant comprenant des bords adaptés à venir en appui contre une face extérieure du bâti, et une partie arrière présentant une forme parallélépipédique creuse définissant une ouverture dans laquelle l'élément de canalisation est partiellement inséré ; la grille est fixée sur le cadre délimitant le logement par des pattes de fixation ; l'ensemble de pompe à chaleur comporte en outre des moyens d'étanchéité coopérant avec le cadre délimitant l'ouverture ; les moyens d'étanchéité sont réalisés par un cache en forme d'équerre fixé d'une part sur une face interne du bâti et d'autre part à l'élément de canalisation ; les moyens d'étanchéité comportent en outre de la mousse disposée entre le cadre, les caches, l'élément de canalisation et la grille ; l'élément de canalisation comporte un isolant acoustique permettant d'absorber le bruit provoqué par le passage d'air et le ventilateur de la pompe à chaleur ; l'ensemble de pompe à chaleur comporte des moyens permettant de limiter la transmission des vibrations, les moyens étant formés par un joint souple disposé entre le caisson et la pompe à chaleur ; l'ensemble de pompe à chaleur comporte des charnières de liaison entre la pompe à chaleur et l'élément de canalisation ; les charnières de liaison sont en caoutchouc. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une maison dans laquelle est intégrée une pompe à chaleur, La figure 2 est une vue en coupe du bâti de la maison sur lequel est intégré l'ensemble de pompe à chaleur selon l'invention, La figure 3 représente une vue de détail de l'élément de canalisation et de la grille en position montée dans le bâti, Les figures 4 et 5 illustrent la grille montée dans le bâti, Les figures 6a à 6c représentent différentes étapes de montage de l'ensemble de pompe à chaleur permettant d'obtenir l'étanchéité avec l'extérieur de la maison. Comme illustré sur la figure 1, l'invention porte sur un ensemble 10 de pompe à chaleur implantée dans un espace intérieur délimité par un bâti 12. On entendra par le terme « bâti 12 » l'enveloppe de la maison constituée par des parois 14 délimitant l'intérieur de l'extérieur de ladite maison. Les parois 14 présentent une face interne 14a et une face externe 14b. L'ensemble 10 de pompe à chaleur comporte une pompe à chaleur 16 disposée à côté d'une paroi 14 comportant un logement 18 traversant, formant une ouverture délimitée par un cadre 20, et à travers lequel la pompe à chaleur 16 peut aspirer et refouler l'air utilisé pour la récupération d'énergie. La pompe à chaleur 16 selon l'invention permet de capter les calories de l'air extérieur en vue de restituer l'énergie à un système de chauffage de la maison. La pompe à chaleur 16 aspire donc l'air extérieur et refoule un air refroidi, sur lequel des calories ont été prélevées. L'intégration d'une pompe à chaleur 16 à l'intérieur d'une maison offre de multiples avantages. Tout d'abord elle permet d'éviter les nuisances sonores et esthétiques que les voisins peuvent ressentir. De plus l'entretien de la pompe à chaleur 16 est facilitée, car cette dernière n'est plus soumise aux différents aléas climatiques, ou ne risque pas de subir de dégradations suite à des actes de vandalisme. La figure 2 illustre un ensemble 10 de pompe à chaleur selon l'invention. II comporte une pompe à chaleur 16 comportant une entrée d'air (non visible) à travers laquelle l'air extérieur est aspiré et une sortie d'air (non visible) à travers laquelle le flux d'air utilisé est refoulé. Selon un mode de réalisation préféré, la section de l'entrée d'air est supérieure à la section de la sortie d'air. L'ensemble 10 de pompe à chaleur selon l'invention comporte en outre, un dispositif de montage 22 permettant l'intégration de la pompe à chaleur 16 dans ledit bâti 12. Le dispositif de montage 22 comprend un élément de canalisation 24 ou caisson disposé entre la paroi 14 du bâti 12 et la pompe à chaleur 16. L'élément de canalisation 24 s'étend longitudinalement entre une première extrémité 24a adjacente à la pompe à chaleur 16 et une deuxième extrémité 24b disposée du côté de la paroi 14 du bâti 12 et disposé en regard du logement 18 traversant. L'élément de canalisation 24 comporte une cloison 26 longitudinale délimitant deux passages d'air 28a, 28b isolés l'un de l'autre. Comme visible sur la figure 3, la cloison 26 s'étend dans un plan sensiblement horizontal, et délimite un premier passage 28a débouchant d'une part sur l'entrée d'air de la pompe à chaleur 16 et d'autre part sur le logement 18 traversant, et un deuxième passage 28b débouchant d'une part sur la sortie d'air de la pompe à chaleur 16 et d'autre part sur le logement 18 traversant. Selon un mode de réalisation préféré, le premier passage 28a du flux d'air entrant est disposé sous le deuxième passage 28b du flux d'air sortant. Le premier passage 28a de flux d'air entrant présente une section identique à celle de l'entrée d'air de la pompe à chaleur 16 et est disposé en regard de celle-ci de sorte à former un tunnel continu pour le flux d'air entrant. Il en est de même pour le deuxième passage 28b du flux d'air sortant qui présente une section identique à celle de la sortie d'air de la pompe à chaleur 16. De préférence, la pompe à chaleur 16 présente des rebords 30 délimitant l'entrée et la sortie d'air et contre lesquels l'élément de canalisation 24 vient en contact. Des charnières 32 de liaison permettent de fixer l'élément de canalisation 24 aux rebords 30 de la pompe à chaleur 16. L'ensemble 10 de pompe à chaleur 16 selon l'invention comporte en outre une grille 34 d'aération montée sur le bâti 12. A cet effet la grille 34 comporte une face avant 36, sensiblement plane, disposée à l'extérieur du bâti 12 et une partie arrière 38 reçue dans le logement 18 traversant et fixée sur le cadre 20 le délimitant. La face avant 36 comporte des bords 40 adaptés à venir en appui contre la face extérieure du bâti 12. La grille 34 comporte aussi une partie arrière 38 de la grille 34 présentant une forme parallélépipédique rectangulaire creuse qui vient en contact avec le cadre 20 délimitant le logement 18 lorsque la grille 34 est en position montée et définissant une ouverture 42 à travers laquelle l'élément de canalisation 24 vient se loger. Lorsque l'élément de canalisation 24 est inséré partiellement dans l'ouverture 42 de la grille 34, la cloison 26 de séparation est alignée avec l'élément de séparation 46 de la grille 34 et vient au contact de celle-ci, de sorte à séparer le flux d'air entrant et le flux d'air sortant et ainsi éviter le croisement des flux. La grille 34 présente sur sa face avant 36 un premier groupe d'ailettes 44a traversées par le flux d'air sortant dudit espace intérieur et un second groupe d'ailettes 44b traversées par un flux d'air entrant dans ledit espace intérieur, les ailettes 44a, 44b s'étendant à travers le passage du flux respectif. Un élément de séparation 46 est inséré entre ces deux groupes d'ailettes 44a, 44b, de sorte à éviter le croisement du flux entrant et du flux sortant. En regard de la figure 4, la face avant 36 de la grille 34 s'étend dans un plan vertical, chaque ailette des premier et second groupes présente une portion principale rectiligne inclinée vers le bas en direction de l'avant de la grille 34, l'angle d'inclinaison étant le même pour les ailettes 44a, 44b d'un groupe donné, le premier groupe présentant un angle d'inclinaison différent de celui du second groupe. Les ailettes 44a du premier groupe sont inclinées d'approximativement 35° vers le bas par rapport à l'horizontale et les ailettes 44b du second groupe sont inclinées d'approximativement 45° vers le bas par rapport à l'horizontale. L'espacement des ailettes 44a, 44b de chaque groupe est différent. Les ailettes 44a du premier groupe sont séparées d'une première distance tandis que les ailettes 44b du second groupe sont séparées d'une deuxième distance. Pour ordre d'idée, la première distance peut être égale à 4 cm et la deuxième distance égale à 5,6 cm. Comme visible sur les figures 4 et 5, la grille 34 est fixée sur la paroi 14 du bâti 12 par l'intermédiaire de pattes 48 de fixation qui sont fixées d'un part sur la partie arrière 38 de la grille 34 et d'autre part au cadre 20 délimitant le logement 18. A cet effet les pattes 48 de fixation comportent des orifices 50 adaptés à recevoir des éléments de fixation tels que des vis (non représentés) et disposés en regard du cadre 20. Les pattes 48 de fixation permettent aussi de relier de manière solidaire l'élément de canalisation 24 à la grille 34. Ainsi lorsque l'élément de canalisation 24 est partiellement inséré dans l'ouverture 42 de la partie arrière 38 de la grille 34, les pattes 48 de fixation sont alors vissées sur l'élément de canalisation 24, empêchant toute translation de l'élément de canalisation 24, dont la largeur est inférieure à celle du logement 18. A cet effet les pattes 48 de fixation présentent une forme courbe, de sorte qu'une première partie puisse venir en contact avec le cadre 20 du logement 18 et une deuxième partie puisse venir en contact avec l'élément de canalisation 24. 10 L'ensemble 10 de pompe à chaleur selon l'invention comporte en outre des caches 52, présentant la forme d'équerre et fixés sur la face interne 14a de la paroi 14 du bâti 12. Tel que visible sur les figures 6b et 6c, les caches 52 sont disposés de part et d'autre du caisson et permettent de délimiter avec la grille 34 un espace 54 défini entre les parois 14 du caisson et le cadre 20 15 délimitant le logement 18. Deux caches horizontaux 52a, 52b sont disposés respectivement au-dessus et au-dessous du caisson et deux caches verticaux 52c, 52d sont disposés respectivement de chaque côté du caisson. Les caches 52 permettent de limiter les entrées d'air extérieur à l'intérieur du bâti 12. Les caches 52 sont fixés sur la face interne du bâti 12 et sur l'élément de 20 canalisation 24 par des moyens de fixation connus de l'homme du métier tels que des vis. Afin d'améliorer l'isolation thermique du bâti 12 et empêcher l'entrée d'air neuf non maîtrisé pouvant refroidir l'intérieur du bâti 12, une mousse expansible est disposée dans l'espace 54 délimité par le cadre 20, la grille 34, 25 l'élément de canalisation 24 et les caches 52. A cet effet les caches 52 comportent des orifices 50 au travers desquels la mousse peut être injectée. Selon une variante de réalisation, l'élément de canalisation 24 est tapissé d'un isolant acoustique (non représenté) permettant d'absorber les bruits dus au passage d'air et au ventilateur disposé dans la pompe à chaleur 30 16. Les bruits inhérents au fonctionnement de l'ensemble 10 de la pompe à chaleur à chaleur sont ainsi atténués. L'isolant acoustique peut être constitué d'une mousse composée de cellules ouvertes permettant de limiter les transmissions d'onde sonores. L'ensemble 10 de pompe à chaleur selon l'invention comporte en outre 35 des moyens permettant de limiter la transmission des vibrations entre la pompe à chaleur 16 et l'élément de canalisation 24. Ces moyens sont constitués par un joint souple en caoutchouc disposé entre l'élément de canalisation 24. De plus les charnières 32 de liaison permettant de relier l'élément de canalisation 24 à la pompe à chaleur 16 sont réalisées en caoutchouc. De plus des plots 56 antivibratiles supportent la pompe à chaleur 16 et permettent ainsi de limiter la transmission des vibrations au bâti 12. L'ensemble 10 de pompe à chaleur est monté de la manière suivante. La grille 34 munie des pattes 48 de fixation est emboîtée sur la face externe de la paroi 14 du bâti 12. Les pattes 48 de fixation sont ensuite fixées sur le cadre 20 délimitant le logement 18 traversant. L'élément de canalisation 24 est alors mis en place dans l'ouverture 42 de la partie de la grille 34 puis est fixée aux pattes 48 de fixation. Les caches 52 verticaux et horizontaux sont alors fixés sur la face interne 14a de la paroi 14 et sur l'élément de canalisation 24. La pompe à chaleur 16 est alors approchée de l'élément de canalisation 24 et la hauteur de celle-ci est réglée de sorte que l'entrée et la sortie d'air de la pompe à chaleur 16 soit en regard respectivement du premier et du deuxième passages 28a, 28b de l'élément de canalisation 24. Les quatre charnières 32 de liaison sont fermées de sorte à empêcher tout mouvement de la pompe à chaleur 16 par rapport à l'élément de canalisation 24. Puis la mousse d'isolation expansive est injectée dans l'espace 54 interne délimité par l'élément de canalisation 24, le cadre 20, la grille 34 et les caches 52, au travers d'orifices traversant réalisés dans les caches 52. L'ensemble 10 de pompe à chaleur fonctionne de la manière suivante. Lorsque la pompe à chaleur 16 est activée, l'air entrant traverse la partie inférieure de la grille 34, puis le premier passage 28a de flux d'air entrant de l'élément de canalisation 24, puis l'entrée d'air de la pompe à chaleur 16. Les calories de l'air entrant sont alors récupérées puis transférées à un système de chauffage de la maison de manière connu. Puis l'air utilisé, refroidi, est alors soufflé vers l'extérieur de la pompe à chaleur 16 par la sortie d'air, le flux d'air sortant s'écoulant au travers du deuxième passage 28b de l'élément de canalisation 24 et au travers de la partie supérieure de la grille 34. Lorsque la pompe à chaleur 16 fonctionne, les flux d'air entrant et sortant ne se croisent pas grâce à la cloison 26 et à l'élément de séparation 46./ De plus le flux d'air sortant est expulsé à une vitesse supérieure dans sa partie basse afin d'éviter le recyclage entre les flux d'air entrant et sortant. A titre d'exemple non limitatif, l'air sortant est soufflé à une vitesse de 6m/s et le flux entrant est aspiré à une vitesse de 0,3 à 0,5m/s. REVENDICATIONS1. Ensemble de pompe à chaleur destiné à être disposé dans un espace intérieur délimité par un bâti (12), le bâti (12) présentant un logement (18) traversant délimité par un cadre (20), l'ensemble (10) de pompe à chaleur comportant : - une pompe à chaleur (16) comportant une entrée d'air et une sortie d'air, - un dispositif de montage (22) permettant l'intégration de la pompe à chaleur (16) dans ledit bâti (12), caractérisé en ce que le dispositif de montage (22) comprend un élément de canalisation (24) s'étendant longitudinalement entre une première (24a) et une deuxième extrémités (24b) et comporte une cloison (26) longitudinale délimitant deux passages d'air (28a, 28b) isolés l'un de l'autre, le premier passage (28a) débouchant d'une part sur l'entrée d'air de la pompe à chaleur (16) et d'autre part sur le logement (18) traversant, le deuxième passage (28b) débouchant d'une part sur la sortie d'air de la pompe à chaleur (16) et d'autre part sur le logement (18) traversant. 2. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel le premier passage d'air (28a) dans l'élément de canalisation (24) présente une section identique à la section du deuxième passage d'air (28b). 3. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cloison (26) s'étend dans un plan sensiblement horizontal. 30 4. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel la sortie d'air de la pompe à chaleur (16) est disposée au dessus de l'entrée d'air. 5. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications 35 précédentes, comportant en outre une grille (34) montée sur le cadre (20) délimitant le logement (18) du côté extérieur du bâtiment et fixée à 10l'élément de canalisation (24). 6. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel la grille (34) comporte une face avant (36) comprenant des bords (40) adaptés à venir en appui contre une face extérieure du bâti (12), et une partie arrière (38) présentant une forme parallélépipédique creuse définissant une ouverture dans laquelle l'élément de canalisation (24) est partiellement inséré. 7. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la grille (34) est fixée sur le cadre (20) délimitant le logement (18) par des pattes (48) de fixation. 8. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des moyens d'étanchéité coopérant avec le cadre (20) délimitant le logement. 9. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel les moyens d'étanchéité sont réalisés par un cache en forme d'équerre fixé d'une part sur une face interne du bâti (12) et d'autre part à l'élément de canalisation (24). 10. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel les moyens d'étanchéité comportent en outre de la mousse disposée entre le cadre (20), les caches (52), l'élément de canalisation (24) et la grille (34). 11. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de canalisation (24) comporte un isolant acoustique permettant d'absorber le bruit provoqué par le passage d'air et le ventilateur de la pompe à chaleur. 12. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens permettant de limiter la transmission des vibrations, les moyens étant formés par un joint souple disposé entre le caisson et la pompe à chaleur (16). 13. Ensemble de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, comportant des charnières (32) de liaison entre la pompe à chaleur (16) et l'élément de canalisation (24). 14. Ensemble de pompe à chaleur selon la revendication précédente, dans lequel les charnières (32) de liaison sont en caoutchouc. 15. Procédé de montage d'un ensemble de pompe à chaleur selon l'une 10 des revendications précédentes, sur le bâti (12) d'une maison, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Fixation de la grille (34) sur le cadre du bâti (12) par l'intermédiaire des pattes (48) de fixation, -Mise en place de l'élément de canalisation (24) par emboîtement dans 15 la partie arrière (38) de la grille (34), - Fixation du caisson sur les pattes (48) de fixation et fixation de l'élément de canalisation (24) sur la pompe à chaleur (16) au moyen de charnières (32) de liaison, - Fixation des caches 52 sur la face interne du bâti (12) et sur l'élément 20 de canalisation (24), - Projection d'une mousse d'isolation dans un espace (54) interne délimité par l'élément de canalisation (24), le cadre, la grille (34) et les caches (52). 25 16. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la mousse est insérée dans l'espace (54) interne par des orifices (50) traversant réalisés dans les caches (52).5