FR3011918A1 - HEAT EXCHANGER DEVICE AND ASSOCIATED MODULAR SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne le domaine de l'intégration phonique et visuelle d'unités extérieures de pompes à chaleur et plus particulièrement un dispositif échangeur de chaleur 0 comportant un échangeur de chaleur 1 et au moins un support de fixation mécanique 2 solidaire de l'échangeur de chaleur, ledit support étant destiné à une fixation mécanique de l'échangeur de chaleur sur un faîte de toit. Ainsi disposé à l'endroit le plus exposé aux courants aérauliques, l'échangeur de chaleur 1 bénéficie des effets de crête en faîtage qui procurent un brassage spontané de l'air ainsi qu'un débit significativement plus fort qu'à n'importe quel autre endroit sur une habitation.The invention relates to the field of sound and visual integration of outdoor heat pump units and more particularly to a heat exchanger device 0 comprising a heat exchanger 1 and at least one mechanical fixing support 2 integral with the exchanger of heat, said support being for mechanical attachment of the heat exchanger on a roof ridge. Thus disposed at the location most exposed to air currents, the heat exchanger 1 has ridge crest effects that provide a spontaneous mixing of air and a significantly higher flow rate than any other another place on a dwelling.
Description
Dispositif échangeur de chaleur et système modulaire associé L'invention concerne le domaine de l'intégration phonique et visuelle d'unités extérieures de pompes à chaleur. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif échangeur de chaleur comportant un échangeur de chaleur et au moins un support de fixation mécanique solidaire de l'échangeur de chaleur. Dans le cadre du développement de solutions innovantes liées aux pompes à chaleur destinées aux particuliers, une problématique récurrente vise à accroître la qualité de l'intégration phonique et visuelle des unités extérieures de systèmes thermodynamiques et en particulier de pompes à chaleur. En effet, les unités extérieures intègrent des composants bruyants (par exemple un ou plusieurs ventilateurs, ainsi qu'un compresseur) qui provoquent une gêne acoustique pour le client et le voisinage. Parmi ces unités extérieures, il existe des échangeurs de chaleur dits « passifs » car ils n'utilisent pas de ventilateurs ce qui présente l'avantage de limiter les gènes acoustiques. Cependant, ces échangeurs nécessitent une grande surface d'échange afin de permettre l'absorption des calories naturellement présentent dans l'air. Ils sont généralement agencés conjointement avec un support de fixation mécanique permettant leur disposition sur des façades ou des palissades de jardin. Cette disposition ne favorise ni l'intégration visuelle ni la performance des échangeurs de chaleur notamment du fait que, ainsi disposés, les échangeurs de chaleur sont faiblement soumis aux courants convectifs naturels du vent, ce dernier tenant pourtant un rôle très favorable dans l'échange thermique naturel autour de l'échangeur. Il se pose donc de réels problèmes d'intégration visuelle et d'efficacité de ces unités extérieures.The invention relates to the field of sound and visual integration of outdoor units of heat pumps. The invention relates more particularly to a heat exchanger device comprising a heat exchanger and at least one mechanical fastening support integral with the heat exchanger. As part of the development of innovative solutions related to heat pumps for individuals, a recurrent problem aims to increase the quality of the sound and visual integration of outdoor units of thermodynamic systems and in particular heat pumps. In fact, the outdoor units incorporate noisy components (for example one or more fans, as well as a compressor) which cause acoustic discomfort for the customer and the neighborhood. Among these outdoor units, there are so-called "passive" heat exchangers because they do not use fans, which has the advantage of limiting the acoustic genes. However, these exchangers require a large exchange surface to allow the absorption of calories naturally present in the air. They are generally arranged together with a mechanical mounting support for their arrangement on facades or garden fences. This arrangement does not favor the visual integration or the performance of the heat exchangers in particular because, thus arranged, the heat exchangers are weakly subjected to the natural convective currents of the wind, the latter nevertheless taking a very favorable role in the exchange natural heat around the exchanger. There are therefore real problems of visual integration and efficiency of these outdoor units.
Par ailleurs, pendant la période hivernale les unités extérieures de pompe à chaleur produisent une quantité relativement importante d'eau lors des cycles de dégivrage. Cette eau, s'écoulant dans la plupart des cas au droit de chaque unité extérieure, peut venir prendre en glace au sol formant ainsi une zone pouvant dégrader des supports ou présenter des risques de chute.In addition, during the winter period outdoor heat pump units produce a relatively large amount of water during defrost cycles. This water, flowing in most cases to the right of each outdoor unit, can come to ice on the ground thus forming a zone that can degrade media or present risks of falling.
La présente invention vise à réduire l'incidence des inconvénients qui précèdent. A cette fin, le dispositif échangeur de chaleur, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement tel que le support de fixation mécanique est destiné à une fixation mécanique de l'échangeur de chaleur sur un faîte de toit. Ainsi disposé à l'endroit le plus exposé aux courants aérauliques, le dispositif échangeur de chaleur bénéficie des effets de crête en faîte qui procurent un brassage spontané de l'air ainsi qu'un débit significativement plus fort qu'à n'importe quel autre endroit sur la maison. Selon une première variante, le support de fixation mécanique comprend une base destinée à former au moins en partie un faîtage de toit. Le dispositif échangeur de chaleur selon cette variante fait avantageusement partie intégrante du toit.The present invention aims to reduce the incidence of the above disadvantages. For this purpose, the heat exchanger device, which also conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially such that the mechanical fixing support is intended for mechanical attachment of the heat exchanger to a heat exchanger. roof ridge. Thus disposed at the location most exposed to air currents, the heat exchanger device has ridge peak effects that provide a spontaneous mixing of air and a significantly higher flow rate than any other place on the house. According to a first variant, the mechanical attachment support comprises a base intended to form at least partly a roof ridge. The heat exchanger device according to this variant advantageously forms an integral part of the roof.
Selon une particularité de la première variante, la base du support de fixation mécanique formant le faîtage de toit comporte une forme complémentaire de la forme du faîte de toit et est réalisée dans un matériau choisi, pour assurer une étanchéité du faîte de toit. Selon une deuxième variante, le support de fixation mécanique 20 comprend une base formée de deux jambes disposées de part et d'autre d'un faîtage de toit pour y être fixées. Le dispositif échangeur de chaleur selon cette variante bénéficie d'une grande capacité d'adaptation à l'existant. Selon une particularité de la deuxième variante, les jambes sont 25 agencées conjointement avec un dispositif d'adaptation permettant d'incliner les jambes indépendamment l'une de l'autre. Le dispositif échangeur de chaleur selon cette particularité permet ainsi avantageusement de s'adapter aux multiples pentes de toits à deux pans et à leur éventuelle asymétrie. 30 Selon une autre particularité, le support de fixation mécanique comprend : - une base, - un élément de fixation supérieur, et - au moins une barre joignant solidairement la base et l'élément de fixation supérieur, la base étant destinée à la fixation du support de fixation mécanique sur le faîte de toit ou sur un faîtage de toit, l'élément de fixation supérieur étant destinée à la fixation de l'échangeur de chaleur au support de fixation mécanique, et ladite au moins une barre maintenant une distance déterminée entre la base et l'élément de fixation supérieur.According to a feature of the first variant, the base of the mechanical fastening support forming the roof ridge has a shape complementary to the shape of the roof ridge and is made of a selected material, to ensure a tightness of the roof ridge. According to a second variant, the mechanical attachment support 20 comprises a base formed of two legs arranged on either side of a roof ridge to be fixed there. The heat exchanger device according to this variant has a great ability to adapt to the existing. According to a feature of the second variant, the legs are arranged in conjunction with an adapter device for tilting the legs independently of one another. The heat exchanger device according to this feature thus advantageously allows to adapt to the multiple slopes of two-sided roofs and their possible asymmetry. According to another feature, the mechanical fixing support comprises: - a base, - an upper fixing element, and - at least one bar joining the base and the upper fixing element, the base being intended for fixing the mechanical fastening support on the roof ridge or on a roof ridge, the upper fixing element being intended for fixing the heat exchanger to the mechanical fixing support, and said at least one bar maintaining a determined distance between the base and the upper fastening element.
Le dispositif échangeur de chaleur selon cette particularité est ainsi avantageusement propre à maintenir l'échangeur de chaleur à une distance déterminée au-dessus du faîtage de toit. Selon une autre particularité, l'échangeur de chaleur comprend : - un dispositif de transfert de chaleur comprenant : - une pluralité d'ailettes sensiblement parallèles entre elles et alignées autour d'un même axe, et - au moins un tube droit, chaque tube droit étant disposé parallèlement audit axe, traversant la pluralité d'ailettes et faisant saillie par des extrémités de part et d'autre de ladite pluralité, et chaque ailette et chaque tube droit étant solidarisés entre eux par une jonction conductrice de chaleur. Selon cette particularité, l'échangeur de chaleur est avantageusement passif.The heat exchanger device according to this feature is thus advantageously adapted to maintain the heat exchanger at a determined distance above the roof ridge. According to another feature, the heat exchanger comprises: a heat transfer device comprising: a plurality of fins that are substantially parallel to each other and aligned around the same axis, and at least one straight tube, each tube; right being disposed parallel to said axis, passing through the plurality of fins and projecting from ends on either side of said plurality, and each fin and each straight tube being joined together by a heat conductive junction. According to this feature, the heat exchanger is advantageously passive.
Selon une particularité de l'échangeur de chaleur passif, chaque ailette est de forme hémicylindrique, la concavité de chaque forme hémicylindrique étant orientée vers le faîte de toit. L'échangeur de chaleur prend ainsi avantageusement une forme correspondant à celle de la plupart des faîtages de toit lui permettant de s'insérer dans l'esthétique globale du toit.According to a feature of the passive heat exchanger, each fin is of hemi-cylindrical shape, the concavity of each hemi-cylindrical shape being oriented towards the roof ridge. The heat exchanger thus advantageously takes a shape corresponding to that of most roof ridge allowing it to fit into the overall aesthetics of the roof.
Selon une autre particularité de l'échangeur de chaleur passif, le dispositif de transfert de chaleur comprenant au moins deux tubes droits, l'échangeur de chaleur comprend en outre au moins un collecteur d'extrémité raccordant au moins deux tubes droits par leurs extrémités situées d'un même côté de la pluralité d'ailettes, pour former, avec lesdits au moins deux tubes droits, un circuit d'acheminement comportant une unique entrée et une unique sortie pour un fluide caloporteur. Selon une autre particularité de l'échangeur de chaleur passif, l'élément de fixation supérieur d'au moins un support de fixation mécanique comprend une traverse mettant en prise au moins un tube droit du dispositif de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur ou, le cas échéant, ledit au moins un collecteur d'extrémité de l'échangeur de chaleur. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système modulaire comprenant : - au moins N dispositifs échangeur de chaleur tels qu'introduits ci- dessus, N étant supérieur ou égal à deux, et - au moins N-1 série(s) de dispositifs de raccordement, chaque série comprenant autant de dispositifs de raccordement que chaque dispositif échangeur de chaleur comprend de tubes droits, les dispositifs échangeur de chaleur étant destinés à être alignés, de sorte que chaque extrémité d'un tube droit d'un dispositif échangeur de chaleur se trouve en vis-à-vis d'une extrémité d'un tube droit d'un dispositif échangeur de chaleur suivant dans l'alignement, chaque dispositif de raccordement étant destiné à raccorder deux tubes droits dont les extrémités se situent en vis-à-vis l'une de l'autre, pour former au moins une partie d'un circuit d'acheminement pour un fluide caloporteur. Le système modulaire permet ainsi avantageusement une modulation de la surface d'échange permettant notamment son utilisation avec des pompes à chaleur de différentes puissances.According to another feature of the passive heat exchanger, the heat transfer device comprising at least two straight tubes, the heat exchanger further comprises at least one end manifold connecting at least two straight tubes at their ends located on the same side of the plurality of fins, for forming, with said at least two straight tubes, a routing circuit having a single inlet and a single outlet for a coolant. According to another particularity of the passive heat exchanger, the upper fastening element of at least one mechanical fixing support comprises a cross member engaging at least one straight tube of the heat transfer device of the heat exchanger. or, where appropriate, said at least one end manifold of the heat exchanger. According to a second aspect, the invention relates to a modular system comprising: at least N heat exchange devices as introduced above, N being greater than or equal to two, and at least N-1 series of connecting devices, each series comprising as many connecting devices as each heat exchanger device comprises straight tubes, the heat exchanger devices being intended to be aligned, so that each end of a straight tube of a heat exchanger device The heat exchanger is located opposite one end of a straight tube of a subsequent heat exchanger device in alignment, each connecting device being intended to connect two straight tubes whose ends are in a position to to one another, to form at least a portion of a delivery circuit for a heat transfer fluid. The modular system thus advantageously allows a modulation of the exchange surface allowing in particular its use with heat pumps of different powers.
Selon une particularité du système modulaire, le système modulaire comprend au moins un collecteur d'extrémité raccordant au moins deux tubes droits, par leurs extrémités situées d'un même côté des N dispositifs échangeur de chaleur, pour former, avec les tubes droits et les dispositifs de raccordement, un circuit d'acheminement comportant une unique entrée et une unique sortie pour le fluide caloporteur.According to a feature of the modular system, the modular system comprises at least one end collector connecting at least two straight tubes, with their ends located on the same side of the N heat exchanger devices, to form, with the straight tubes and the connection devices, a routing circuit having a single inlet and a single outlet for the coolant.
Selon une autre particularité du système modulaire, pour un dispositif échangeur de chaleur du système modulaire, un élément de fixation supérieur d'au moins un support de fixation mécanique comprend une traverse mettant en prise au moins un tube droit du dispositif échangeur de chaleur ou une série de dispositifs de raccordement ou, le cas échéant, ledit au moins un collecteur d'extrémité de l'échangeur de chaleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente un dispositif échangeur de chaleur selon une première variante de l'invention, - la figure 2 représente un support de fixation mécanique du dispositif échangeur de chaleur selon une deuxième variante de l'invention, et - la figure 3 représente un système modulaire selon un deuxième aspect de l'invention. Les termes 'inférieur' et 'supérieur', 'sous' et 'sur', dessous' et 'dessus' utilisés ci-après sont considérés comme indiquant respectivement le côté du sol et le côté du ciel. Il est entendu, par faîte de toit, l'arête supérieure d'un toit, ce toit pouvant comprendre plusieurs pentes. Il est entendu, par faîtage de toit, une feuille, en général de plomb, ou une suite de tuiles faîtières, par exemple en céramique, dont le faîte de toit est couronné. Le faîtage participe généralement à l'étanchéité de la toiture. Comme illustré sur la figure 1, il a été développé un dispositif échangeur 30 de chaleur 0 comportant un échangeur de chaleur 1 et au moins un support de fixation mécanique 2 solidaire de l'échangeur de chaleur. Ledit support est destiné à une fixation mécanique de l'échangeur de chaleur 1 sur un faîte de toit.According to another feature of the modular system, for a heat exchanger device of the modular system, an upper fastening element of at least one mechanical fixing support comprises a cross member engaging at least one straight tube of the heat exchanger device or a series of connecting devices or, if appropriate, said at least one end collector of the heat exchanger. Other features and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 shows a heat exchanger device according to a first variant of the invention, - Figure 2 shows a mechanical attachment support of the heat exchanger device according to a second embodiment of the invention, and - Figure 3 shows a modular system according to a second aspect of the invention. The terms' lower 'and' upper ',' under 'and' on ', below' and 'above' used hereinafter are considered to indicate respectively the ground side and the sky side. It is understood, by roof ridge, the upper edge of a roof, this roof may include several slopes. It is understood, by roof ridge, a sheet, usually lead, or a sequence of ridge tiles, for example ceramic, whose roof ridge is crowned. The ridge usually participates in the waterproofing of the roof. As illustrated in FIG. 1, a heat exchanger device 0 has been developed comprising a heat exchanger 1 and at least one mechanical fixing support 2 integral with the heat exchanger. Said support is intended for mechanical fixing of the heat exchanger 1 on a roof ridge.
Ainsi disposé à l'endroit le plus exposé aux courants aérauliques, le dispositif échangeur de chaleur 0 bénéficie des effets de crêtes en faîte procurant un brassage spontané de l'air, ainsi qu'un débit significativement plus fort qu'à n'importe quel autre endroit de l'habitation. Les courants d'airs sont effectivement plus forts et plus réguliers à partir de 5 mètres du sol, c'est à dire au-delà de la hauteur des principaux obstacles (murets, arbustes, arbres, maisons...). Grâce à cet effet de « ventilation naturelle », l'efficacité du dispositif échangeur de chaleur 0 est largement optimisée. La surface d'échange peut ainsi être réduite par rapport à un échangeur de chaleur passif qui serait placé à seulement quelques décimètres du sol. De plus, la position en faîte du dispositif échangeur de chaleur 0 permet de pouvoir évacuer en toute simplicité l'eau de condensation ou qui pourrait être générée par un cycle de dégivrage. En effet, celle-ci ruisselle alors naturellement en toiture avant de s'écouler progressivement par les gouttières. Comme illustré sur la figure 2, quoique non limité à la deuxième variante illustrée sur cette figure, le support de fixation mécanique 2 peut comprendre une base 21, un élément de fixation supérieur 22 et au moins une barre 23. La base 21 peut être reliée à l'élément de fixation supérieur 22 par ladite au moins une barre 23. Cette barre 23 est propre à maintenir une distance déterminée entre la base 21 et l'élément de fixation supérieur 22, et incidemment l'échangeur de chaleur 1 à une distance déterminée au-dessus du faîte de toit. Cette distance est avantageusement réglable par le choix ou le réglage de la longueur de ladite au moins une barre 23. Dès lors, la hauteur atteinte par l'échangeur de chaleur 1 par rapport au faîte de toit peut avantageusement répondre à diverses contraintes, par exemple des contraintes esthétiques. La base 21 du support de fixation mécanique 2 vient, selon une première variante, former au moins une partie du faîtage de toit, ou la base 21 du support de fixation mécanique 2 vient, selon une deuxième variante, en superposition d'un faîtage de toit existant. Selon la première variante, et plus particulièrement lorsque le support de fixation mécanique 2 forme entièrement le faîtage de toit, la base 21 intègre préférentiellement la gestion de l'étanchéité de la toiture, du moins au niveau du faîte de toit. A cette fin, la base 21 comporte une forme complémentaire de la forme du faîte de toit et/ou est réalisée dans un matériau choisi. La base 21 comprend par exemple une feuille, en général de plomb, ou une suite de tuiles faîtières en général en céramique. Selon la deuxième variante, le support de fixation mécanique 2 se fixe simplement et de façon sécurisée sur le faîtage de toit ou à la charpente, par exemple par vissage ou boulonnage, ou même par clipsage sur les tuiles faîtières.Thus disposed at the location most exposed to air currents, the heat exchanger device 0 has the effects of ridges ridge providing a spontaneous mixing of air, and a significantly higher flow than any other other place of the dwelling. The drafts are actually stronger and more regular from 5 meters above the ground, ie beyond the height of the main obstacles (low walls, shrubs, trees, houses ...). With this effect of "natural ventilation", the efficiency of the heat exchanger device 0 is largely optimized. The exchange surface can thus be reduced compared to a passive heat exchanger which would be placed only a few decimetres from the ground. In addition, the top position of the heat exchanger device 0 makes it possible to easily evacuate the condensation water or that could be generated by a defrost cycle. Indeed, it then flows naturally on the roof before flowing gradually through the gutters. As illustrated in FIG. 2, although not limited to the second variant illustrated in this figure, the mechanical fixing support 2 may comprise a base 21, an upper fastening element 22 and at least one bar 23. The base 21 can be connected to the upper fastening element 22 by said at least one bar 23. This bar 23 is able to maintain a predetermined distance between the base 21 and the upper fastening element 22, and incidentally the heat exchanger 1 at a distance determined above the roof ridge. This distance is advantageously adjustable by the choice or adjustment of the length of said at least one bar 23. Therefore, the height reached by the heat exchanger 1 relative to the roof ridge can advantageously meet various constraints, for example aesthetic constraints. The base 21 of the mechanical fixing support 2 comes, according to a first variant, forming at least a portion of the roof ridge, or the base 21 of the mechanical fixing support 2 comes, according to a second variant, in superposition of a ridge of existing roof. According to the first variant, and more particularly when the mechanical support 2 completely forms the roof ridge, the base 21 preferably incorporates the management of the roof seal, at least at the roof ridge. For this purpose, the base 21 has a shape complementary to the shape of the roof ridge and / or is made of a chosen material. The base 21 comprises for example a sheet, usually lead, or a series of ridge tiles generally ceramic. According to the second variant, the mechanical fixing support 2 is simply and securely fastened to the roof ridge or to the frame, for example by screwing or bolting, or even by clipping onto the ridge tiles.
Selon une particularité, le support de fixation mécanique 2 est préférentiellement adapté aux multiples pentes de toits et à leur éventuelle asymétrie. A cette fin, le support de fixation mécanique 2 peut comprendre, en particulier selon la deuxième variante illustrée sur la figure 2, deux jambes 211, 212 s'étendant depuis l'extrémité inférieure de la barre 23 du support de fixation mécanique 2 ; ces deux jambes 211, 212 peuvent être : - soit adaptées, dès la confection du support de fixation mécanique 2, aux multiples pentes d'un toit et à son éventuelle asymétrie par le choix de l'angle formé entre chaque jambe 211, 212 et la barre 23, le choix d'une 20 longueur pour chaque jambe pouvant également être considéré ; - soit agencées conjointement avec un dispositif d'adaptation 24 permettant de régler indépendamment l'angle que forme une première jambe 211 avec la barre 23 et l'angle que forme une deuxième jambe 212 avec la barre 23. 25 Le dispositif d'adaptation 24 est par exemple réalisé à l'aide d'une rotule d'ajustement, cette dernière étant agencée à la charnière entre les extrémités de jonction des deux jambes à la barre 23. Ce faisant, l'échangeur de chaleur 1 peut être maintenu à l'horizontale, en ce sens que la barre 23 est maintenue sensiblement verticale, qu'il s'agisse d'un toit à forte pente, comme 30 l'on peut en trouver en région montagneuse, ou dans le cas d'un toit à pente très faible, typique des habitations en climat chaud. L'échangeur de chaleur 1 comprend préférentiellement un dispositif de transfert de chaleur 11 et optionnellement au moins un connecteur d'extrémité 12.According to one feature, the mechanical attachment support 2 is preferably adapted to multiple roof slopes and their possible asymmetry. For this purpose, the mechanical fixing support 2 may comprise, in particular according to the second variant illustrated in FIG. 2, two legs 211, 212 extending from the lower end of the bar 23 of the mechanical fixing support 2; these two legs 211, 212 can be: - either adapted, from the manufacture of the mechanical support 2, the multiple slopes of a roof and its possible asymmetry by the choice of the angle formed between each leg 211, 212 and the bar 23, the choice of a length for each leg can also be considered; or arranged in conjunction with an adaptation device 24 making it possible to adjust independently the angle formed by a first leg 211 with the bar 23 and the angle formed by a second leg 212 with the bar 23. The adaptation device 24 is for example made using an adjusting ball joint, the latter being arranged at the hinge between the ends of junction of the two legs to the bar 23. In doing so, the heat exchanger 1 can be maintained at the end. horizontal, in that the bar 23 is kept substantially vertical, whether it is a steep roof, as can be found in a mountainous region, or in the case of a roof to very low slope, typical of dwellings in hot climate. The heat exchanger 1 preferably comprises a heat transfer device 11 and optionally at least one end connector 12.
Le dispositif de transfert de chaleur 11 comprend préférentiellement : - une pluralité d'ailettes 111 sensiblement parallèles entre elles et alignées autour d'un même axe, et - au moins un tube droit 112.The heat transfer device 11 preferably comprises: a plurality of fins 111 substantially parallel to each other and aligned about the same axis, and at least one straight tube 112.
Chaque tube droit 112 est par exemple disposé parallèlement audit axe, traverse la pluralité d'ailettes et fait saillie par des extrémités 1121, 1122 de part et d'autre de ladite pluralité d'ailettes 111. De plus, chaque ailette 111 et chaque tube droit 112 sont solidarisés entre eux par exemple par une jonction conductrice de chaleur.Each straight tube 112 is for example disposed parallel to said axis, passes through the plurality of fins and projects from ends 1121, 1122 on either side of said plurality of fins 111. In addition, each fin 111 and each tube right 112 are joined together for example by a heat conductive junction.
Chaque ailette est préférentiellement réalisée en aluminium et est, par exemple, espacée de 3 à 4 mm de l'ailette 111 qui lui succède. Par ailleurs, chaque ailette 111 est préférentiellement de forme hémicylindrique. La concavité de chaque ailette 111 hémicylindrique est préférentiellement orientée vers le faîte de toit. L'échangeur de chaleur 1 prend ainsi avantageusement une forme correspondant à celle de la plupart des faîtages de toit lui permettant de s'insérer dans l'esthétique globale du toit. L'air s'engouffre naturellement entre chaque paire d'ailettes 111 successives et cède ainsi ses calories aux surfaces de captation des ailettes 111. La dimension des demi-disques ou hémisphères formés par les ailettes 111 est choisie pour permettre une implantation simplifiée et harmonieuse sur le faîte de toit. La surface de captation ainsi déployée permet de disposer d'un échange optimal et adaptable en fonction du besoin. Chaque tube droit 112, préférentiellement réalisé en cuivre, parcourt l'ensemble des ailettes 111 et forme au moins en partie un circuit d'acheminement pour un fluide caloporteur, tel que de l'eau glycolée ou un fluide frigorigène, c'est-à-dire un fluide propre à récupérer les calories de l'air extérieur pour les transmettre par exemple à une pompe à chaleur. Comme illustré sur la figure 1, l'échangeur de chaleur 1 peut comprendre en outre au moins un collecteur d'extrémité 12. Ce dernier raccorde au moins deux tubes droits 112 par leurs extrémités 1121, 1122 situées d'un même côté de la pluralité d'ailettes 111. Les tubes droits 112 et ledit au moins un collecteur d'extrémité 12 forment ainsi un circuit d'acheminement comportant une unique entrée 13 et une unique sortie 14 pour le fluide caloporteur, l'entrée 13 et la sortie 14 étant destinées à être raccordé au système thermodynamique. Un collecteur d'extrémité comprend par exemple un tube coudé tel que représenté sur la figure 1. Une pluralité de tubes coudés est préférentiellement disposée de façon à ce que le circuit d'acheminement soit continu depuis l'entrée 13 jusqu'à la sortie 14 de fluide caloporteur. Dans le cas où l'échangeur de chaleur 1 est destiné à être raccordé à une pompe à chaleur fournissant uniquement de l'eau chaude sanitaire, un seul dispositif échangeur de chaleur 0 couvrant par exemple 2 à 3 mètres linéaires de faîtage suffirait. Toutefois, si des besoins plus importants sont à satisfaire qui nécessitent une pompe à chaleur de plus forte puissance ou destinée à couvrir d'autres usages et donc une surface d'échange plus importante, il est envisagé d'utiliser plusieurs dispositifs échangeur de chaleur 0 raccordés les uns aux autres.Each fin is preferably made of aluminum and is, for example, spaced 3 to 4 mm from the fin 111 which succeeds it. Moreover, each fin 111 is preferably of hemicylindrical form. The concavity of each hemi-cylindrical fin 111 is preferably oriented towards the roof ridge. The heat exchanger 1 thus advantageously takes a shape corresponding to that of most of the roof ridge allowing it to fit into the overall aesthetics of the roof. The air rushes naturally between each pair of successive fins 111 and thus yields its calories to the trailing surfaces of the fins 111. The size of the half-disks or hemispheres formed by the fins 111 is chosen to allow a simplified and harmonious implantation on the roof ridge. The capture surface thus deployed provides an optimal exchange and adaptable according to need. Each straight tube 112, preferably made of copper, travels all the fins 111 and at least partly forms a delivery circuit for a coolant, such as brine or a refrigerant, that is to say say a fluid capable of recovering the calories from the outside air to transmit them for example to a heat pump. As illustrated in Figure 1, the heat exchanger 1 may further comprise at least one end manifold 12. The latter connects at least two straight tubes 112 by their ends 1121, 1122 located on the same side of the plurality 111. The right tubes 112 and said at least one end collector 12 thus form a routing circuit comprising a single inlet 13 and a single outlet 14 for the coolant, the inlet 13 and the outlet 14 being intended to be connected to the thermodynamic system. An end collector comprises, for example, a bent tube as shown in FIG. 1. A plurality of bent tubes is preferably arranged in such a way that the conveying circuit is continuous from the inlet 13 to the outlet 14 of heat transfer fluid. In the case where the heat exchanger 1 is intended to be connected to a heat pump providing only domestic hot water, a single heat exchanger device 0 covering for example 2 to 3 linear meters of ridge would suffice. However, if greater needs are to be met that require a heat pump of higher power or intended to cover other uses and therefore a larger exchange surface, it is envisaged to use several heat exchanger devices 0 connected to each other.
Dans ce cas, chaque dispositif échangeur de chaleur 0 forme préférentiellement un module d'un système modulaire 30 par lequel le linéaire désiré est obtenu - dans la limite de ce que peut proposer la toiture existante, à savoir généralement 8 mètres linéaires. Comme illustré sur la figure 3, le système modulaire 30 comprend : - au moins N dispositifs échangeur de chaleur 0 tels que décrits ci- dessus et représentés sans les ailettes 111 sur la figure 3, N étant supérieur ou égal à deux, et - au moins N-1 série(s) de dispositifs de raccordement 32. Chaque série comprend préférentiellement autant de dispositifs de 25 raccordement 32 que chaque dispositif échangeur de chaleur 0 comprend de tubes droits 112. Les dispositifs échangeur de chaleur 0 du système modulaire 30 sont destinés à être alignés, de sorte que chaque extrémité 1122 d'un tube droit 112 d'un dispositif échangeur de chaleur 0 se trouve en vis-à-vis d'une 30 extrémité 1121 d'un tube droit 112 d'un dispositif échangeur de chaleur 0 suivant dans l'alignement.In this case, each heat exchanger device 0 preferentially forms a module of a modular system 30 by which the desired linear is obtained - in the limit of what can propose the existing roof, namely generally 8 linear meters. As illustrated in FIG. 3, the modular system 30 comprises: at least N heat exchanger devices 0 as described above and represented without the fins 111 in FIG. 3, N being greater than or equal to two, and less N-1 series (s) of connecting devices 32. Each series preferably comprises as many connection devices 32 as each heat exchanger device 0 comprises straight tubes 112. The heat exchanger devices 0 of the modular system 30 are intended to to be aligned, so that each end 1122 of a straight tube 112 of a heat exchanger device 0 is opposite an end 1121 of a straight tube 112 of a heat exchanger device 0 heat next in alignment.
Chaque dispositif de raccordement étant destiné à raccorder deux tubes droits 112 dont les extrémités 1121, 1122 se situent en vis-à-vis l'une de l'autre, les tubes droits 112 ainsi raccordés forment au moins une partie d'un circuit d'acheminement pour le fluide caloporteur.Each connecting device being intended to connect two straight tubes 112 whose ends 1121, 1122 are in facing relation to each other, the right tubes 112 thus connected form at least a part of a circuit of routing for the heat transfer fluid.
Tout comme pour chaque dispositif échangeur de chaleur 0, le système modulaire peut comprendre au moins un collecteur d'extrémité 12. Ce dernier raccorde alors au moins deux tubes droits 112, par leurs extrémités 1121, 1122 situées d'un même côté des N dispositifs échangeur de chaleur 0 du système modulaire 30. Comme illustré sur la figure 3, les tubes droits 112, les dispositifs de raccordement 32 et ledit au moins un collecteur d'extrémité 12 forment ainsi un circuit d'acheminement comportant une unique entrée 13 et une unique sortie 14 pour le fluide caloporteur, l'entrée 13 et la sortie 14 étant destinées à être raccordé au système thermodynamique. Cette conception permet de couvrir différents besoins en fonction du type de maison à chauffer, des différents modèles de pompe à chaleur, etc. Comme illustré sur la figure 3, l'élément de fixation supérieur 22 du support de fixation mécanique 2 d'au moins un dispositif échangeur de chaleur 0 du système modulaire 30 comprend une traverse 221 mettant en prise au moins deux tubes droit 112 du dispositif échangeur de chaleur 0 ou, le cas échéant, ledit au moins un collecteur d'extrémité 12 de l'échangeur de chaleur 1. En outre, l'élément de fixation supérieur 22 du support de fixation mécanique 2 d'au moins un dispositif échangeur de chaleur 0 du système modulaire 30 peut comprendre une traverse 222 mettant en prise une des séries de dispositifs de raccordement 32.As for each heat exchanger device 0, the modular system may comprise at least one end manifold 12. The latter then connects at least two straight tubes 112, by their ends 1121, 1122 located on the same side of the N devices. Heat exchanger 0 of the modular system 30. As shown in Figure 3, the right tubes 112, the connecting devices 32 and said at least one end collector 12 thus form a routing circuit having a single inlet 13 and a single outlet 14 for the coolant, the inlet 13 and the outlet 14 being intended to be connected to the thermodynamic system. This design makes it possible to cover different needs depending on the type of house to be heated, the different models of heat pump, etc. As illustrated in FIG. 3, the upper fastening element 22 of the mechanical fastening support 2 of at least one heat exchanger device 0 of the modular system 30 comprises a crossmember 221 engaging at least two straight tubes 112 of the exchanger device. 0 or, if appropriate, said at least one end manifold 12 of the heat exchanger 1. In addition, the upper fastening element 22 of the mechanical fastening support 2 of at least one heat exchanger device heat 0 of the modular system 30 may comprise a cross member 222 engaging one of the series of connection devices 32.
Par rapport à une unité extérieure de pompe à chaleur classique, notamment équipée d'un ventilateur, les nuisances sonores sont considérablement réduites. Les éventuels effets acoustiques générés par la pénétration du vent entre les ailettes 111 se manifesteront quoi qu'il arrive à un endroit éloigné d'un quelconque usager. Le système représente donc un gain particulièrement notable en termes d'impact acoustique par rapport aux solutions actuelles.Compared to an outdoor unit of conventional heat pump, in particular equipped with a fan, the noise pollution is considerably reduced. The possible acoustic effects generated by the penetration of the wind between the fins 111 will manifest whatever happens to a place remote from any user. The system therefore represents a particularly significant gain in terms of acoustic impact compared to current solutions.
De plus, le dispositif échangeur de chaleur 0 ou le système modulaire 30 se trouve désormais quasiment hors de portée visuelle de l'habitant et ne représente pas un signe visuellement perturbant pour le voisinage. En considérant les codes actuels du bâtiment, le dispositif échangeur de chaleur 0 aussi bien que le système modulaire 30 s'insèrent dans l'esthétique globale de la maison et n'imposent pas un rapport de confrontation au contraire des unités extérieures classiques. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses 10 autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par exemple, le dispositif échangeur de chaleur 0 et le système modulaire 30 selon l'invention ne sont pas limités à une utilisation avec une pompe à chaleur fonctionnant comme un radiateur, mais sont également 15 utilisables en raccord avec un climatiseur. De même, la forme des ailettes n'est pas limitée à une forme hémicylindrique ; par exemple, une forme cylindrique ou triangulaire peut être envisagée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être 20 considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes.In addition, the heat exchanger device 0 or the modular system 30 is now almost out of the viewer's visual range and does not represent a visually disturbing sign for the neighborhood. By considering the current codes of the building, the heat exchanger device 0 as well as the modular system 30 fit into the overall aesthetic of the house and do not impose a confrontation report unlike conventional outdoor units. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. For example, the heat exchanger device 0 and the modular system 30 according to the invention are not limited to use with a heat pump functioning as a radiator, but can also be used in connection with an air conditioner. Likewise, the shape of the fins is not limited to a hemicylindrical form; for example, a cylindrical or triangular shape can be envisaged. Therefore, the present embodiments are to be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims.
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