Brevet FR2989760A1 — publié le 20131025

- 1- SYSTEME D'ECHANGEUR THERMIQUE POUR PAROI THERMOREGULEE Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des échangeurs thermiques pour paroi chauffante/refroidissante. Elle s'applique à la réalisation de murs, de cloisons, et/ou de plafonds chauffants/refroidissants dans des bâtiments en construction ou existants, où une grande partie de la surface est émettrice et utilisable à des fins de chauffage/refroidissement. Etat de la technique Le principe général de tels échangeurs est connu par plusieurs brevets de l'art antérieur. Le brevet allemand DE3215902 décrit un exemple de réalisation sous la forme de plaques profilées autoporteur en métal, plastique ou analogue présentant des logements pour le 20 passage de tuyaux de chauffage. Le brevet américain US6283382 décrit un autre exemple de plaque de montage pour fixer le tuyau de chauffage d'un système de chauffage radiant pour le sous-plancher. La plaque est une feuille plane semi-rigide et 25 hautement conductrice de la chaleur la matière avec une rainure dans la surface supérieure et une pluralité de jambes à la surface opposée. La rainure s'étend depuis un bord de la plaque à l'autre. Le fond de la rainure est de préférence semi-circulaire, avec un diamètre identique au diamètre 30 extérieur du tuyau de sorte que transfert thermique soit maximisée.Le tube est maintenu dans la rainure par une nervure s'étendant sur la longueur de la rainure ou en formant la rainure en une forme en oméga de telle sorte que le tube est encliqueté dans la rainure. - 2- Le brevet américain US4109859 décrit un autre exemple de dispositif de chauffage est sous la forme d'une plaque présentant des conduits de tuyaux parallèles espacées interconnectées par des coudes de tuyaux. L'état de la technique le plus proche est constitué par les réalisations de la demanderesse, présentée sur la page http://www.innovert.eu/plafond-chauffant-rafraichissant.wee de son site et sur la page décrivant le mode d'installation d'un plafond chauffant/rafraichissant connu : http://www.dailymotion. com/video/xix6li_le-film-du-plafondchauffant-rafraichissant-plafino_news#f rom=embediframe. Ces réalisations correspondent à l'enseignement de la demande de brevet européenneEP1952069décrivant un échangeur thermique pour paroi chauffante/refroidissante comprenant au moins une plaque en un matériau thermiquement conducteur. Cette plaque comporte une série d'ondulations parallèles s'étendant d'un bord à l'autre de la plaque. Ces ondulations délimitent chacune une gorge de passage débouchant à l'extérieur par une ouverture d'au moins un conduit thermiquement conducteur. Ce conduit s'étend à l'intérieur dugorge de passage. Des moyens de fixation de la plaque sur un support sont prévus du côté de la face de la plaque opposée aux susdites ouvertures. Inconvénients des solutions de l'art antérieur Dans les solutions de l'art antérieur, les plaques sont fixées les unes après les autres sur des supports, par exemple des rails fixés sur le mur ou sur le plafond. De ce fait, deux plaques consécutives sont séparées par un espace libre, de l'ordre de quelques centimètres. Il en résulte plusieurs inconvénients. - 3- En premier lieu, ces zones libres réduisent considérablement la tenue mécanique du système de chauffage/refroidissement. Cela empêche la fixation directe sur une plaque d'accessoires, tels que des luminaires ou autres objets lourds. En second lieu, ces zones discontinuent altèrent l'isolation phonique et électromagnétique. Par ailleurs, lors de la pose, on perd du temps à aligner correctement les plaques pour aligner parfaitement les gorges et permettre au tube de circuler d'une plaque à l'autre (vu qu'il y a un vide, il faut « viser » bien en face). On peut utiliser un outil pour aligner (un tube qui se clipse dans les gorges des deux plaques à aligner par exemple). Solution apportée par l'invention Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne, selon son acception la plus générale, un système d'échangeur thermique pour paroi thermorégulée constitué par une pluralité de plaques en un matériau thermiquement conducteur, une partie au moins desdites plaques comportant une série d'ondulations s'étendant d'un bord à l'autre de la plaque, ces ondulations délimitant chacune une gorge de passage débouchant à l'extérieur par une ouverture de largeur minimum inférieure à la largeur maximum de ladite gorgede passage, le système comprenant en outre au moins un conduit thermiquement conducteur de section sensiblement égale à celle de ladite gorge de passage, ce conduit étant destiné à être connecté à un circuit de fluide caloporteur et s'étendant à l'intérieur de ladite gorge de passage, caractérisé en ce que lesdites plaques présentent à leur extrémité perpendiculaire auxdites ondulations une zone de raccordement avec une élément complémentaire dudit système. - 4- Selon cette solution, l'ensemble des plaques thermoréguléesest mécaniquement solidaire, ce qui améliore la rigidité et la solidité du plafond. Ceci permet : - D'améliorer la résistance au feu des plafonds. - De fixer des objets lourds au plafond où l'on veut. En plafonds suspendus classiques, on ne peut se fixer que sur les ossatures métalliques espacées de 50 à 60 cm, et de ce fait, on ne peut pas accrocher d'objets lourds où l'on veut. Avec notre système on peut accrocher ses objets en se fixant sur nos émetteurs métalliques (il faut juste éviter de tomber sur un tube). - De limiter le passage des différentes ondes (cage de Faraday) venant de l'extérieur. - D'améliorer l'acoustique (de limiter le bruit 15 traversant les plafonds). - De faciliter l'alignement des plaques lors de la pose : La solution consistant à chevaucher les plaques permet de régler ce problème d'alignement. 20 De préférence, ladite zone de raccordement est constituée par un emboitement permettant le recouvrement des extrémités de deux plaques consécutives. Avantageusement, les plaques présentent à l'une des extrémités un encastrement mâle et à l'extrémité opposée un 25 encastrement femelle. Alternativement, les extrémités d'encastrement sont toutes identiques et ne sont pas 'refermées' en partie supérieure (ou inférieure si l'on considère le système posé au plafond) de manière à permettre un empilement comme on 30 empilerait des gobelets en plastique. On joue sur la flexibilité de la matière pour qu'une fois les plaques empilées, la surépaisseur créée soit faible (de l'ordre de l'épaisseur de la tôle, soit 5/10ème de millimètres environ). Selon une variante avantageuse, lesdites zones de 35 raccordement sont traversées par un trou pour le passage d'un - 5- moyen de liaison avec un support, assurant ainsi une liaison des plaques entre-elles et une liaison des plaques à un support commun, pour une rigidité optimale de l'ensemble. Selon une autre variante, le système d'échangeur thermique selon l'invention comporte en outre une tôle de protection de la zone recourbée du conduit, ladite tôle étant apte à être fixée sur ladite zone de raccordement d'une plaque. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, le système d'échangeur thermique selon l'invention comporte en outre un aimant ou un détecteur de métaux spécifiquement calibré pour le repérage des plaques métalliques à travers les plaques de parement ou de finition. L'aimant est dimensionné (puissance / angle du champ magnétique) de manière à permettre le repérage de la présence des tubes (autrement dit l'absence de métal « juste » au dos du parement). Le métal est toujours présent sous le parement mais 1,6 cm plus loin lorsqu'il y a un tube. Cette caractéristique est importante pour éviter de percer les tubes lors de travaux postérieurs à la pose des plaques de parement. Selon un autre mode de mise en oeuvre particulier, le système d'échangeur thermique selon l'invention, le conduit n'occupe qu'une partie des gorges. Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : - - la figure 1 représente une vue de dessous des plaques selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessous des plaques assemblées ; - les figures 3 et 4 représentent la tôle de protection des conduits selon deux alternatives de protection des conduits ; - la figure 5 représente une vue en coupe du système ; - la figure 6 représente une vue d'implantation du conduit. Description détaillée de l'invention Le système présente les caractéristiques générales 15 décrites dans la demande de brevet européenne EP1952069 de la demanderesse. Le système représenté par les figures 1 et 2 comprend des plaques (1, 2) en acier d'une épaisseur de 5/10 de mm se fixant sur des supports (3, 4). Ces plaques 20 présentent des gorges (5, 6) pour le logement de conduits transportant un fluide caloporteur, par exemple de l'eau thermostatée.La section des gorges (5, 6) est comprise entre 12 et 20 mm. Le conduit est par exemple un tuyau souple en polyéthylène réticulé (PER) et polybutylène (PB) d'un diamètre 25 compris entre 12 et 20 mm, c'est-à-dire sensiblement égal au diamètre des gorges (5, 6). La plaque (1) présente un prolongement (7) venant s'embouter avec un épaulement complémentaire (8) prolongeant la plaque adjacente (2). - 7- Ces deux prolongements (7, 8) se recouvrent sur environ trois centimètres. Ils présentent des emboutis évitant de former une surépaisseur et en tout état de cause limitant la surépaisseur 5 à quelques millimètres, afin que le défaut de planéité mesuré sous une règle de deux mètres soit inférieur à 5 millimètres. Ils présentent, au niveau des gorges (5, 6), des lumières (9, 10) permettant le passage de vis de fixation sur l'ossature métallique. La vis permet de fixer les deux plaques 10 sur l'ossature (4). Les figures 3 et 4 représentent une vue de l'extrémité d'une plaque et de la zone de courbure du conduit selon deux variantes de réalisation. Une tôle (11) vient protéger la partie recourbée 15 (12) du conduit. Au niveau des « virages », où le tube n'est plus rectiligne, il y a risque de percement des tubes lorsque l'on visse la plaque de plâtre ou toute autre plaque de finition. Il est simple d'aligner les vis lorsque l'on n'a 20 pas encore recouvert l'ensemble des émetteurs car on visualise au bout de la plaque de finition que l'on est en train de poser dans quelle direction sont les tubes. Par contre en extrémité de pièce, là où se trouvent les virages, on ne voit plus du tout où va le tube car la plaque de finition recouvre 25 l'émetteur jusqu'au bout. De plus lorsque le tube forme le virage, il passe dans l'axe des vis précédemment posées, donc si le poseur continue naïvement de visser dans l'alignement des vis précédentes il a de fortes chances de tomber sur un tube. 30 Afin de réduire ce risque, une tôle (11) présentant une épaisseur suffisante pour ne pas pouvoir être percée par une vis est placée sous le tube (12). - 8- Sur la figure 3 la pièce (11) n'a que la fonction de protection. Sur la figure 4 la pièce (11) a une fonction supplémentaire : elle sert également à assurer la continuité de l'appui intérieur du tube lors du « virage ». Seule la partie inférieure du profil en C de la pièce sert à la protection anti-percement. Le mode de fixation de cette tôle ne doit pas créer de surépaisseur en sous face des plaques qui servent de 10 supports pour les plaques de plâtre, et il doit être le plus plan possible. La figure 5 représente une vue en coupe du système. Afin d'éviter le perçage des conduits (13) lors de la fixation des plaques de plâtre (14), on applique un aimant (15) à la 15 surface inférieure de la plaque de plâtre (14). Lorsque l'aimant est positionné au niveau des parties pleines de la plaque, l'attraction exercée par la plaque métallique permet de déduire qu'il est possible de percer sans risque. Lorsqu'on se trouve à proximité d'un 20 conduit (13), l'attraction est faible, ce qui désigne une zone où le perçage doit être évité. La figure 6 représente deux exemples d'implantation des conduits dans les gorges des plaques. Le conduit peut être introduit dans chacune des gorges, ou dans une partie 25 seulement des gorges, en fonction de la capacité de régulation thermique recherchée. Un exemple de mise en oeuvre consiste à n'occuper qu'une partie des gorges en sortant le tube de l'émetteur puis en faisant une boucle dans le vide et en rentrant à nouveau 30 dans l'émetteur à une gorge plus loin. Il est également possible de « tourner » sans sortir de l'émetteur, en utilisant les appuis prévus dans la tôle et qui permettent de - 9- guider le tuyau, et cela en tournant sur 10, 20, 30, etc. centimètres. Ce mode de pose des conduits permet d'assurer un bon guidage/maintien du tube tout au long du virage et une continuité de l'échange thermique conduit/plaque métallique. Un autre intérêt est que s'il y a un mur ou autre obstacle juste « au bout » de la plaque, on n'est pas gêné pour tourner. REVENDICATIONS1 - Système d'échangeur thermique pour paroi thermorégulée constitué par une pluralité de plaques (1, 2) en un matériau thermiquement conducteur, une partie au moins desdites plaques (1, 2) comportant une série d'ondulations s'étendant d'un bord à l'autre de la plaque (1, 2), ces ondulations délimitant chacune une gorge de passage débouchant à l'extérieur par une ouverture de largeur minimum inférieure à la largeur maximum de ladite gorgede passage, le système comprenant en outre au moins un conduit thermiquement conducteur de section sensiblement égale à celle de ladite gorge de passage, ce conduit étant destiné à être connecté à un circuit de fluide caloporteur et s'étendant à l'intérieur de ladite gorge de passage, caractérisé en ce que lesdites plaques (1, 2) présentent à leur extrémité perpendiculaire auxdites ondulations une zone de raccordement avec une élément complémentaire dudit système. 2 - Système d'échangeur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone de raccordement est constituée par un emboitement permettant le recouvrement des extrémités de deux plaques consécutives. 3 - Système d'échangeur thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques présentent à l'une des extrémités un encastrement mâle et à l'extrémité opposée un encastrement femelle. 4 - Système d'échangeur thermique selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites zones de raccordement sont traversées par une lumière pour le passage d'un moyen de liaison avec un support. 30- Système d'échangeur thermique selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une tôle de protection de la zone recourbée du conduit, ladite tôle prolongeant ladite zone de raccordement d'une plaque. 6 - Système d'échangeur thermique selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un aimant ou un détecteur de métaux spécifiquement calibré pour le repérage des plaques métalliques à travers les plaques de parement ou de finition. 7 - Système d'échangeur thermique selon l'une au 15 moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit n'occupe qu'une partie des gorges.