Brevet FR3093163A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Dispositif de diffusion d'air pour système de chauffage/refroidissement par air pulsé d'un local Domaine technique [0001] L'invention se rattache au secteur technique du chauffage de locaux, par exemple d'habitation à usages multiples, privés et professionnels, de bureaux ou autres surfaces à chauffer. [0002] La présente invention concerne un dispositif de diffusion d'air pour système de chauffage/refroidissement par air pulsé d'un local, et également un système de chauffage/refroidissement par air pulsé équipé d'un tel dispositif Art antérieur [0003] Il est connu de l'état de la technique le document 1-1( 2 972 245 qui décrit une ins- tallation permettant l'obtention d'un mur chauffant par rayonnement. [0004] Selon ce document, l'installation comprend une ou plusieurs structures modulaires chauffantes en forme de panneau, dont la hauteur correspond à la hauteur du local à chauffer sous plafond. [0005] Les structures modulaires en forme de panneau sont disposées verticalement avec la face anière en appui contre un mur. Chaque panneau modulaire est constitué d'une pluralité de montants verticaux espacés et parallèles disposés et fixés à une paroi de fond, et chaque montant vertical comprend un montant supérieur et un montant inférieur en alignement et entre lesquels est disposé horizontalement un échangeur thermique avec des conduits de circulation de fluide. [0006] Selon cet art antérieur, le panneau présente un échangeur fluide/air en bas de panneau, et l'air s'écoule de façon laminaire entre le mur et le panneau décoratif. [0007] Ce type de panneau présente cependant une efficacité réduite en climatisation car le flux d'air se dirige naturellement vers le bas. Par ailleurs, il est difficile à mettre en oeuvre en rénovation car il est nécessaire de mettre en place un circuit d'eau. [0008] Il est également connu des systèmes de chauffage/refroidissement intégrés dans des plénums, c'est-à-dire dans un espace situé entre la sous-face de la dalle du niveau supérieur et la face supérieure d'un faux-plafond ou bien faux-plancher. [0009] Ces types de systèmes de chauffage/refroidissement comprennent des entrées et. sorties d'air débouchant directement du plafond. L'air chaud ou froid est ainsi pulsé dans le local par des bouches d'aération. [0010] L'inconvénient de ce type de système est que le flux d'air est désagréable pour les occupants du local, et la sensation de chaleur est uniquement due à la convection. Exposé de l'invention 2 [0011] L'un des buts de l'invention est donc de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en fournissant un dispositif, facile à mettre en oeuvre, permettant d'améliorer la diffusion de l'air dans le local de façon d'une façon plus confortable pour les occupants dudit local. [0012] A cet effet, il a été mis au point un dispositif de diffusion d'air pour système de chauffage/refroidissement par air pulsé d'un local. [0013] Selon l'invention, le dispositif se présente sous la forme d'un panneau comprenant une paroi arrière thermiquement isolante et une paroi avant thermiquement conductrice, les parois arrière et avant sont espacées l'une de l'autre d'une distance comprise entre 2 cm et 6 cm. Si la distance est inférieure à 2 cm, on risque de bloquer l'air ou de générer des nuisances sonores, si la distance est supérieure à 6 cm on perd l'écoulement laminaire. [0014] Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les parois arrière et avant sont reliées l'une à l'autre par des parois latérales, la paroi arrière comprend des moyens d'accouplement avec une sortie d'air d'un système de chauffage/refroidissement par air pulsé débouchant entre les parois arrière et avant, et le dispositif présente au moins une ouverture, et de préférence deux ouvertures opposées, située entre les parois arrière et avant de sorte que l'air pulsé entre les parois arrière et avant s'écoule de manière laminaire vers le local par ladite ouverture. [0015] De cette manière, le dispositif de diffusion d'air vient se positionner sur une sortie d'air d'un système de chauffage/refroidissement d'air existant, par exemple directement à la sortie d'un plenum. [0016] Ainsi, l'air pulsé, guidé entre les parois arrière, avant, et latérales, s'écoule de façon laminaire vers l'ouverture. La paroi arrière thermiquement isolante est, bien entendu, destinée à être positionnée en regard d'un mur ou d'un plafond, et la paroi avant qui conduit la chaleur/fraicheur est destinée à être dirigée vers le local. [0017] De ce fait, l'air réchauffé ou refroidi s'écoule entre les parois arrière et avant de sorte que le local est réchauffé par rayonnement, plus agréable pour les occupants. La sensation de chaleur est également améliorée, la chaleur étant diffusée de façon plus uniforme dans le local. Ceci peut notamment permettre d'avoir une température de consigne plus faible pour le système de chauffage/refroidissement, moins énergivore, pour un meilleur ressenti. [0018] De ce qui précède, le dispositif selon l'invention permet de combiner le chauffage convectif de l'air pulsé, avec le chauffage par rayonnement de la paroi avant thermiquement conductrice du dispositif [0019] Par paroi avant « thermiquement conductrice », on entend que la conductivité thermique de la paroi avant doit être élevée. Par exemple, la conductivité thermique de la paroi avant doit être supérieure à 0,2 W/(m.K), et de préférence inférieure à 150 W/ 3 (m.K) pour éviter un chauffage localisé et non uniforme de la paroi avant. En pratique, on préférera une paroi avant présentant une conductivité thermique comprise entre 0,4 W/(m.K) et 150 W/(m.K). [0020] Par paroi arrière «thermiquement isolante », on entend que la conductivité thermique de la paroi arrière doit être faible. Par exemple, la conductivité thermique de la paroi arrière doit être inférieure à 0,05 W/(m.K), et de préférence comprise entre 0,01 W/ (m.K) et 0,05 W/(m.K). [0021] Par exemple, le dispositif présente une forme parallélépipédique rectangle définissant deux grandes faces, deux grands côtés opposés, et deux petits côtés opposés, avec l'un au moins, et de préférence les deux petits côtés étant ouverts. [0022] De préférence, la paroi avant est recouverte d'un décor, par exemple d'une couche d'encre imprimée, ou bien d'une couche de polychlorure de vinyle ou d'une toile, d'une épaisseur comprise entre 1 mm et 6 mm, et de préférence égale à 2 mm. [0023] Selon une forme de réalisation particulière, la paroi arrière est réalisée en laine de verre, ou en polystyrène expansé, ou en laine de bois, ou en laine de chanvre, ou à partir d'aérogel de silice. Bien entendu, la paroi arrière peut tout à fait être une paroi en polychlorure de vinyle, ou une plaque de plâtre, ou en bois, recouverte de l'un des éléments mentionnés ci-avant afin de lui conférer des propriétés d'isolation thermique. [0024] De préférence, la paroi arrière présente une épaisseur comprise entre 1 cm et 10 cm, et de préférence égale à 2 cm. [0025] La paroi avant est avantageusement une couche de polychlorure de vinyle, de préférence comprenant des charges lui conférant ses propriétés de conduction thermique, d'une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm. [0026] La paroi avant peut également être constituée par une toile tendue. [0027] Le dispositif est destiné à venir se plaquer contre un mur ou un plafond. À cet effet, la paroi arrière du dispositif présente par exemple, sur sa face opposée à la paroi avant, des moyens de fixation à une surface, tel qu'un mur ou un plafond, de tout type approprié et par exemple sous la forme d'une armature métallique. [0028] L'invention concerne également un système de chauffage/refroidissement par ah pulsé d'un local. [0029] Selon l'invention, le système comprend une sortie d'air dans le local, accouplée avec des moyens d'accouplement d'un dispositif de diffusion d'air tel que précité, de sorte que l'air soit pulsé entre les parois arrière et avant du dispositif et s'écoule de manière laminaire vers le local par l'ouverture du dispositif. Description des figures [0030] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description de l'invention qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif à partir des dessins annexés dans lesquels : [0031] [fig.1] est une représentation schématique en perspective transparente du dispositif selon l' invention ; [0032] [fig.2] est une représentation schématique en coupe longitudinale du dispositif selon l' invention. Description détaillée de l'invention [0033] L'invention concerne un dispositif (1) de diffusion d'air pour système (11) de chauffage/refroidissement par air pulsé d'un local, qui permet de combiner l'échange thermique du type convectif d'une sortie d'air (12) pulsé du système (11), avec un échange thermique par rayonnement, bien plus efficace et agréable pour les occupants du local. [0034] Le dispositif (1) selon l'invention se présente sous la forme d'un panneau comprenant une paroi arrière (2) thermiquement isolante et destinée à être fixée à une surface, tel qu'un mur ou un plafond, en recouvrement de la sortie d'air (12) du système (11) de chauffage/refroidissement. La paroi arrière (2) présente sur sa face en regard du mur ou du plafond, des moyens de fixation (3) au mur ou au plafond, non de tout type approprié, par exemple sous la forme de crochets, de patères ou d'une armature métallique. [0035] Le dispositif (1) comprend également une paroi avant (4), superposée à la paroi arrière (2) et espacée de celle-ci d'une distance comprise entre 2 cm et 6 cm, de préférence 3 cm. [0036] Les parois avant (4) et arrière (2) sont reliées par deux parois latérales (5) de manière à définir le panneau, par exemple de forme parallélépipédique rectangle, dont les parois arrière (2) et avant (4) définissent des grandes faces, les parois latérales (5) définissent des grands côtés, et les petits côtés (6) étant ouverts. [0037] Afin de diffuser l'air provenant du système (11) de chauffage/refroidissement, la paroi arrière (2) comprend des moyens d'accouplement (7) avec la sortie d'air (12) du système (11) de chauffage/refroidissement, débouchant entre les parois arrière (2) et avant (4). Ces moyens d'accouplement (7), de tout type approprié, permettent de canaliser l'air pulsé par le système (11) de chauffage/refroidissement à l'intérieur du dispositif (1), et notamment entre les parois arrière (2) et avant (4). Ces moyens (7) comprennent par exemple un collecteur présentant une extrémité adaptée pour se connecter à la sortie d'air (12) du système (11) de chauffage/refroidissement et une extrémité de refoulement, par exemple coudée, entre les parois arrière (2) et avant (4). [0038] De cette manière, l'air pulsé par le système (11) de chauffage/refroidissement s'écoule de manière laminaire à l'intérieur du panneau vers les ouvertures (6), guidé entre les parois arrière (2), avant (4), et latérales (5). [0039] Les moyens d'accouplement (7) de la paroi arrière (2) peuvent se situer en tout point sur la paroi arrière (2), mais de préférence ils se situent au niveau d'une extrémité supérieure de la paroi arrière (2). [0040] Dans cette configuration, l'un des petits côtés (6) du dispositif (1), notamment celui à proximité des moyens d'accouplement (7), peut être fermé de sorte à forcer l'écoulement de l'air au niveau de l'ouverture (6a) opposée. En alternative et tel qu'illustré aux figures 1 et 2, les petits côtés (6) peuvent être tous les deux ouverts, et une paroi intercalaire (8) peut être disposée au niveau des moyens d'accouplement (7). [0041] Afin de guider d'une manière optimale le flux d'air dans le dispositif (1), des plaques déflectrices (9) peuvent être positionnées, de part et d'autre des moyens d'accouplement (7), de manière à diviser et à écarter le flux d'air entrant en direction des parois latérales (5) pour une meilleure répartition de la chaleur ou du froid sur la surface de la paroi avant (4). [0042] L'invention permet alors de faire s'écouler de manière laminaire de l'air pulsé à l'intérieur du dispositif (1), et d'obtenir un réchauffement du local par convection et par rayonnement, qui est plus agréable pour les occupants. La sensation de chaleur est également améliorée, car la chaleur est diffusée de façon uniforme dans le local. [0043] Différentes formes de réalisation sont possibles. Par exemple, la paroi arrière (2) est recouverte de, ou réalisée en laine de verre, polystyrène expansé laine de bois, ou laine de chanvre par exemple. Bien entendu, d'autres matériaux connus pour être theriniquement isolants peuvent être utilisés. En pratique, la paroi arrière (2) présente une épaisseur comprise entre 1 cm et 10 cm, et de préférence égale à 2 cm. [0044] Ceci permet d'obtenir une paroi arrière (2) qui présente une conductivité thermique inférieure à 0,05 W/(m.K). [0045] La paroi avant (4) est constituée de toute matière thermiquement conductrice, et présente une conductivité thermique de préférence supérieure à 0,2 W/(m.K), et de manière plus préférée comprise entre 0,4 W/(m.K) et 150 W/(m.K). La paroi avant (4) peut être constituée par exemple d'une couche de polychlorure de vinyle présentant des charges, d'une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm. Des charges pouvant être utilisées sont par exemple des charges minérales tel que du carbonate de calcium, ou du graphite ou encore des charges métalliques voire des charges organiques tel que de la farine de bois. A titre d'exemple, la composition de la paroi avant (4) peut comprendre 85% de polychlorure de vinyle et 15% d'aide process : stabilisants, pigments. A titre d'exemple, la composition de la paroi avant (4) peut comprendre entre 50% et 85% de polychlorure de vinyle, entre 0 et 35% de charges et 15% d'aide process : stabilisants, pigments. 6 [0046] Avantageusement, la paroi avant (4) du dispositif (1) est utilisée pour améliorer l'esthétique du local, et est par exemple imprimée d'un décor. Selon une autre technique, la paroi avant (4) peut être revêtue d'un décor (10), par exemple d'un décor constitué d'une couche de polychlorurc de vinyle ou d'une toile présentant une épaisseur comprise entre 1 mm et 6 mm, de préférence 2 mm. [0047] Bien entendu, toute matière therrniquement conductrice au sens de la présente invention peut être utilisée pour former la paroi avant (4). Par exemple, la paroi avant (4) peut tout à fait être constituée seulement d'une toile tendue. L'essentiel réside dans le fait que la paroi avant (4) permette de guider l'écoulement laminaire de l'air, et de rayonner la chaleur échangée avec l'air pulsé. 7