Brevet FR2981142A1 — publié le 20130412

- 1 - La présente invention est un dispositif permettant la rupture thermique entre deux parties d'une canalisation contenant un fluide lorsque celui-ci ne circule pas. La sortie d'un ballon d'eau chaude sanitaire (figure 1)(1) est généralement faite en tuyau (2) de cuivre, qui est bon conducteur thermique. Résultat, bien que le ballon soit correctement isolé on a une déperdition calorifique (14) par le tuyau de sortie qui a un effet radiateur. Parfois ce tuyau est isolé, mais cela ne fait que reporter le problème de perte calorifique plus loin dans le réseau, via les fixations murales, ou la robinetterie finale. Sauf a utiliser un matériau complètement isolant thermiquement, le refroidissement d'un conteneur rempli d'un fluide chaud est accéléré par le pont thermique que constitue le matériau de son tuyau de sortie et du fluide qu'il contient. Le problème est identique pour une source d'eau froide d'où partirait un tuyau traversant un milieu plus chaud. Le dispositif (figure 2)(4) évite un pont thermique entre les deux parties (3 et 2) d'une canalisation qu'il relie. Cette isolation est se fait à deux niveaux : - au niveau des canalisations elles mêmes. - Et au niveau du fluide contenu dans ces canalisations lorsqu'il ne circule pas. Le dispositif est lui même isolant thermiquement ce qui rompt la continuité thermique entre la canalisation entrante (3) et la canalisation sortante (2). Le dispositif permet l'ouverture ou la fermeture d'un système d'isolation thermique du contenu de la canalisation ce qui rompt la continuité thermique entre le fluide arrivant par la canalisation entrante et le fluide sortant par la canalisation sortante, lorsque le fluide ne circule pas.30 - 2 - Le dispositif (figure 3)(4) se compose de deux parties principales. Un conteneur (5) étanche et isolant thermiquement la canalisation entrante de la canalisation sortante. Une fermeture thermique (13) qui lorsque le fluide est immobile dans la canalisation, isole thermiquement le fluide entrant du fluide sortant . Le conteneur (5) se compose de quatre parties permettant de réaliser l'isolation thermique au niveau des tuyaux : (figure 4 : éléments présentés séparément, figure 5 : éléments présentés assemblés) - Une partie connexion à la canalisation d'entrée composé d'un tube à bord rabattu (12) et d'un raccord à la canalisation d'entrée (11). - Deux parties (6) (7) qui se vissent l'une à l'autre et qui forme ensemble le carter (5) qui contiendra la fermeture thermique (13). - Une partie connexion à la canalisation de sortie composé d'un tube à bord rabattu (12) et d'un raccord à la canalisation de sortie (10). Des joints toriques (9) assurent l'étanchéité et l'isolation thermique entre le carter (5) et les tubes à bord rabattu (12). La fermeture thermique (13) se compose d'une chambre (figure 6)(15), d'un bouchon 20 isolant (16) et d'un bloque bouchon isolant (19) maintenu dans la chambre par une couronne (19). La chambre (15) et le bouchon isolant (16) sont fait d'un matériau intrinsèquement isolant thermiquement, comme par exemple du liège si le fluide est de l'eau. 25 La chambre (15) est un cylindre creux à l'intérieur. Le diamètre intérieur est plus important d'un cote que de l'autre, cela forme un entonnoir. Le fluide circule du coté avec le petit diamètre (21) vers le coté avec le grand diamètre (22). Du coté de la sortie du fluide (22) il y a un bloque bouchon (19) empêchant le bouchon isolant (16) de quitter la chambre (15). L'épaisseur de la chambre doit être suffisant pour isoler 30 thermiquement le fluide du carter. La version vertical du dispositif utilise l'apesanteur pour fermer la fermeture thermique, l'entrée du fluide (21) est donc positionné vers le bas et la sortie (22) vers le haut. - 3 - Le bouchon isolant est un cône plein, formé de deux parties. La partie inférieur (18), est suffisamment effilé pour pénétrer dans l'entonnoir du bas de la chambre et est lesté. La partie supérieur du bouchon (17) est faite d'un matériaux isolant thermiquement et à flottabilité positive. La flottabilité du bouchon isolant doit être très légèrement négative. Le diamètre de la chambre et la longueur du bouchon sont de telle sorte que le bouchon ne puisse pas se retourner ou se bloquer en travers de la chambre. Fonctionnement: Lorsqu'un robinet (figure 8)(23) est ouvert sur la canalisation sortante, la pression entre l'entrée (3) et la sortie (2) du dispositif n'est plus équilibré. La pression à l'entrée du dispositif est supérieur à celle de sortie. Elle soulève le bouchon isolant (16) vers la partie supérieur de la chambre, libérant le passage pour le fluide (24) . La montée du bouchon est stoppé par le bloque bouchon (19). Dans cette position, le passage laissé par le bouchon ne doit pas réduire le débit permit par la canalisation sortante. La forme du bouchon et de la chambre garde le bouchon vertical, lest en bas, et dans l'impossibilité de se coincer entre les parois de la chambre. Lorsque l'on referme le robinet (figure 7)(23) ouvert sur la canalisation sortante, la pression entre l'entrée (3) et la sortie (2) du dispositif s'équilibre. Le bouchon isolant (16) redescend au bas de la chambre grâce à sa flottabilité légèrement négative. Un fois en bas de la chambre, il joint la paroi de la chambre (15) créant une isolation entre le fluide entrant dans la chambre et le fluide sortant de la chambre. Une version avec la chambre horizontale possède en plus de la description ci-dessus un portique et d'un ressort de rappel (25) . Le portique se place du coté de l'entonnoir (21) et permet de fixer le ressort de rappel (25). Le ressort de rappel relie le portique et la pointe du cône du bouchon isolant (16). 30 Il remplace ainsi le rôle de la pesanteur de la version vertical. Il ramène le bouchon isolant en position fermé dès que le fluide cesse de circuler. Lorsque (figure 9) le robinet sur la canalisation de sortie est fermé (23): Le fluide ne - 4 - circule pas. La traction du ressort (25) sur le bouchon isolant (16) le maintien dans l'entonnoir créant l'isolation thermique. Lorsque (figure10) le robinet sur la canalisation de sortie est ouvert (23): La pression à 5 l'entrée (21) du dispositif est supérieur à celle de sortie (22) et du ressort (25). Le bouchon (16) recule pour laisser passer le fluide. Lorsque (figure 9) le robinet sur la canalisation de sortie est refermé: La pression entre l'entrée et la sortie du dispositif s'équilibre. La traction du ressort ramène le bouchon 10 isolant dans l'entonnoir créant l'isolation thermique. Dans cette version le bouchon isolant a uneflottabilité nulle. 15 On réalise le dispositif par un montage en trois temps : Le carter, la fermeture thermique, l'assemblage de l'ensemble. Le carter s'assemble d'abord en positionnant les joints torique (figure 11) sur les tubes à bord rabattu d'entrée et de sortie. Puis ces tubes sont insérés dans chacune des 20 parties du carter. Pour l'assemblage de la fermeture thermique, On fixe le lest (18) sur la partie flotteur (17) du bouchon (16). On insère le bouchon dans la chambre (15). On met en place le bloque bouchon (19) qui est maintenu à l'aide de la couronne (20). L'assemblage de l'ensemble se fait en insérant la fermeture thermique dans la partie basse du carter (figure 12), puis en refermant le carter avec la partie haute (figure 13). On visse les parties ensembles (figure 14). L'ajustement des pièces et la déformation des joints toriques maintiennent le tout en place. 25 30 Le dispositif de rupteur thermique prends sa place à la sortie d'un ballons d'eau chaude - 5 - sanitaire, tel un cumulus ou un systèmes d'eau chaude solaires. Il permet urie meilleur conservation de la chaleur en évitant l'effet radiateur des tuyaux. Donc il permet des économies d'énergies.