FR3019840A1 - ACOUSTIC ABSORBENT ELEMENT - Google Patents
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Abstract
Cet élément absorbant acoustique (1), qui est destiné à être rapporté en regard d'une paroi de bâtiment, comprend un panneau (3) en matériau absorbant acoustique dont une face interne (31) est destinée à être dirigée vers l'intérieur du bâtiment et dont une face externe (33) est destinée à être dirigée vers la paroi (20) de bâtiment. L'élément (1) comprend au moins un module thermoélectrique (5) qui est reçu dans un logement (35) ménagé dans l'épaisseur du panneau (3) entre les faces interne (31) et externe (33), où le module thermoélectrique (5) comporte une première face (51), destinée à être la face froide du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face interne (31) du panneau et une deuxième face (53), destinée à être la face chaude du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face externe (33) du panneau. La première face (51) du module thermoélectrique est en contact avec une plaque thermo-conductrice (7).This acoustic absorbing element (1), which is intended to be attached facing a building wall, comprises a panel (3) of acoustic absorbing material, an inner face (31) is intended to be directed towards the inside of the building. building and of which an outer face (33) is intended to be directed towards the wall (20) of building. The element (1) comprises at least one thermoelectric module (5) which is received in a housing (35) formed in the thickness of the panel (3) between the inner (31) and outer (33) faces, where the module thermoelectric device (5) has a first face (51), intended to be the cold face of the thermoelectric module, which opens on the side of the inner face (31) of the panel and a second face (53) intended to be the hot face of the thermoelectric module, which opens on the side of the outer face (33) of the panel. The first face (51) of the thermoelectric module is in contact with a heat-conducting plate (7).
Description
ELEMENT ABSORBANT ACOUSTIQUE La présente invention a trait à un élément absorbant acoustique destiné à être rapporté en regard d'une paroi intérieure de bâtiment, notamment une dalle de plafond ou un parement mural. L'invention a également trait à l'utilisation d'un tel élément absorbant acoustique dans un bâtiment ayant au moins une paroi refroidie, en particulier dans un bâtiment à inertie thermique dit à système TABS (Thermally Activated Building Systems). Dans les domaines de l'architecture et du design intérieur, il est classique d'utiliser des panneaux pour couvrir les parois d'une pièce, notamment le plafond et les murs de la pièce, ou encore des cloisons intérieures positionnées dans la pièce. Ces panneaux peuvent avoir une fonction esthétique. Ils peuvent également être utilisés pour modifier activement les propriétés de la pièce, en particulier ses propriétés acoustiques, comme c'est le cas par exemple avec les dalles en fibre de verre SOLO TM ou FOCUS TM commercialisées par la société ECOPHON. Il a toutefois été constaté que de tels panneaux ou dalles absorbants acoustiques ne permettent pas d'améliorer simultanément le confort thermique et le confort acoustique d'une pièce. En particulier, les panneaux absorbants acoustiques limitent les échanges radiatifs avec les parois de la pièce, ce qui est pénalisant notamment dans les bâtiments à système TABS. Dans un bâtiment à système TABS, un système de refroidissement est obtenu en utilisant la masse thermique du bâtiment. Au cours de la journée, la chaleur dégagée par les occupants du bâtiment est stockée dans la dalle de béton formant le plafond de chaque étage. Les occupants du bâtiment peuvent échanger de la chaleur par rayonnement avec le plafond, ce qui permet d'améliorer le confort thermique des occupants. Or, comme évoqué précédemment, la présence de dalles acoustiques en regard du plafond du bâtiment limite les échanges radiatifs avec ce dernier et entraîne ainsi une réduction du confort thermique. Pour résoudre ce problème, il a été proposé d'intégrer des tuyaux de circulation d'un fluide froid dans ou sur des dalles acoustiques. Cette solution nécessite toutefois une connexion à un circuit de fluide refroidi, qui n'est pas toujours disponible et qui impose la présence d'un équipement de refroidissement du fluide. Un tel équipement de refroidissement de fluide est le plus souvent coûteux et encombrant. La connexion entre des dalles refroidies pose également des difficultés en termes d'étanchéité. De plus, la présence de tuyaux de circulation de fluide dans les dalles augmente leur poids, ce qui peut poser des problèmes de résistance mécanique des dalles ou pour la fixation des dalles au plafond. Un autre inconvénient est que la présence des tuyaux au coeur des dalles tend à réduire leurs propriétés d'absorption acoustique. Enfin, il n'est pas toujours aisé de commander la température ou le déclenchement de la circulation du fluide dans les dalles. En cas d'inconfort passager, un occupant ne peut pas restaurer rapidement son confort thermique. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un élément absorbant acoustique qui, lorsqu'il est rapporté en regard d'une paroi d'une pièce, permet d'optimiser à la fois le confort acoustique et le confort thermique de la pièce, cet élément absorbant acoustique ayant en outre une structure simple, ainsi qu'un encombrement et un poids limités. A cet effet, l'invention a pour objet un élément absorbant acoustique destiné à être rapporté en regard d'une paroi de bâtiment, cet élément absorbant acoustique comprenant un panneau en matériau absorbant acoustique dont une face interne est destinée à être dirigée vers l'intérieur du bâtiment et dont une face externe est destinée à être dirigée vers la paroi de bâtiment, caractérisé en ce que l'élément absorbant acoustique comprend au moins un module thermoélectrique qui est reçu dans un logement ménagé dans l'épaisseur du panneau entre les faces interne et externe, le module thermoélectrique comportant une première face, destinée à être la face froide du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face interne du panneau et une deuxième face, destinée à être la face chaude du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face externe du panneau, la première face du module thermoélectrique étant en contact avec une plaque thermo-conductrice.The present invention relates to an acoustic absorbent element intended to be attached facing an inner wall of a building, in particular a ceiling slab or a wall cladding. The invention also relates to the use of such an acoustic absorbent element in a building having at least one cooled wall, in particular in a building with thermal inertia called system TABS (Thermally Activated Building Systems). In the fields of architecture and interior design, it is conventional to use panels to cover the walls of a room, including the ceiling and walls of the room, or internal partitions positioned in the room. These panels can have an aesthetic function. They can also be used to actively modify the properties of the part, in particular its acoustic properties, as is the case for example with the fiberglass slabs SOLO TM or FOCUS TM marketed by the company ECOPHON. However, it has been found that such acoustic absorbent panels or slabs do not simultaneously improve the thermal comfort and acoustic comfort of a room. In particular, acoustical absorbent panels limit radiative exchanges with the walls of the room, which is penalizing in particular in buildings with TABS system. In a building with a TABS system, a cooling system is obtained by using the thermal mass of the building. During the day, the heat released by the occupants of the building is stored in the concrete slab forming the ceiling of each floor. The occupants of the building can exchange radiant heat with the ceiling, which improves the thermal comfort of the occupants. However, as mentioned above, the presence of acoustic slabs facing the ceiling of the building limits the radiative exchanges with the latter and thus leads to a reduction in thermal comfort. To solve this problem, it has been proposed to integrate pipes for circulating a cold fluid in or on acoustic slabs. This solution, however, requires a connection to a cooled fluid circuit, which is not always available and which requires the presence of fluid cooling equipment. Such fluid cooling equipment is most often expensive and bulky. The connection between cooled slabs also poses difficulties in terms of sealing. In addition, the presence of fluid circulation pipes in the slabs increases their weight, which can cause problems of mechanical strength of the slabs or for fixing slabs to the ceiling. Another disadvantage is that the presence of the pipes in the heart of the slabs tends to reduce their sound absorption properties. Finally, it is not always easy to control the temperature or the triggering of the flow of fluid in the slabs. In case of temporary discomfort, an occupant can not quickly restore his thermal comfort. It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing an acoustic absorbing element which, when it is attached facing a wall of a room, makes it possible to optimize both acoustic comfort and the thermal comfort of the room, this acoustic absorbent element further having a simple structure, and a limited size and weight. To this end, the subject of the invention is an acoustic absorbent element intended to be attached facing a building wall, this acoustic absorbent element comprising a panel of acoustic absorbing material, an inner face of which is intended to be directed towards the wall. interior of the building and an outer face of which is intended to be directed towards the building wall, characterized in that the acoustic absorbing element comprises at least one thermoelectric module which is received in a housing formed in the thickness of the panel between the faces internal and external, the thermoelectric module having a first face, intended to be the cold face of the thermoelectric module, which opens on the side of the inner face of the panel and a second face, intended to be the hot face of the thermoelectric module, which opens the side of the outer face of the panel, the first face of the thermoelectric module being in contact with a plate e thermo-conductive.
Dans le cadre de l'invention, on entend par "paroi de bâtiment" tout type de paroi d'une pièce dans un bâtiment, en particulier exposée vers l'intérieur de la pièce, notamment un plafond, un mur ou une cloison intérieure. Au sens de l'invention, un matériau absorbant acoustique est un matériau dont le coefficient d'absorption acoustique a est supérieur ou égal à 0,7, de préférence supérieur ou égal à 0,8. Le coefficient d'absorption acoustique est défini comme étant le rapport de l'énergie sonore absorbée par le matériau sur l'énergie sonore incidente sur le matériau, et mesuré selon la norme internationale EN ISO 354.In the context of the invention, the term "building wall" any type of wall of a room in a building, particularly exposed towards the interior of the room, including a ceiling, a wall or an interior partition. Within the meaning of the invention, an acoustic absorbent material is a material whose acoustic absorption coefficient a is greater than or equal to 0.7, preferably greater than or equal to 0.8. The sound absorption coefficient is defined as the ratio of the sound energy absorbed by the material to the sound energy incident on the material and measured according to the international standard EN ISO 354.
Dans le cadre de l'invention, un module thermoélectrique, ou module Peltier, est un module qui transforme un courant électrique en une différence de température entre deux faces du module. Ainsi, un module thermoélectrique, ou module Peltier, lorsqu'il est alimenté par un courant électrique, présente une face dite froide et une face dite chaude, ces faces étant inversées lorsqu'on inverse le sens du courant électrique. Au sens de l'invention, une plaque thermo-conductrice peut être soit une plaque continue pleine, soit une grille comportant des brins thermo-conducteurs et des zones vides ou isolantes délimitées entre les brins. Grâce à l'invention, l'élément absorbant acoustique est refroidi sur une partie de sa face interne, qui est dirigée vers l'intérieur du bâtiment. La plaque thermo-conductrice permet de répartir le refroidissement obtenu au niveau de la première face de chaque module thermoélectrique sur une surface plus étendue, ce qui améliore le refroidissement de la face interne de l'élément absorbant acoustique tout en limitant le volume de matière du panneau qui est retiré pour pouvoir créer les logements de réception des modules thermoélectriques. Il est ainsi possible de rendre l'élément absorbant acoustique transparent d'un point de vue thermique, tout en préservant ses propriétés d'absorption acoustique. De manière avantageuse, l'élément absorbant acoustique selon l'invention, qui comprend un ou plusieurs modules thermoélectriques, présente un encombrement et un poids limités. De plus, chaque module thermoélectrique est un système électrique ayant un temps de réponse de l'ordre de quelques minutes, de sorte que l'élément absorbant acoustique selon l'invention est très réactif et permet de restaurer rapidement un confort thermique. On note que chaque module thermoélectrique est réversible, de sorte qu'en inversant le sens du courant, et donc les faces froide et chaude du module, il est possible d'obtenir un réchauffement de la face interne de l'élément absorbant acoustique tournée vers l'intérieur du bâtiment, au lieu d'un refroidissement. La température de la face froide du ou de chaque module Peltier, ainsi que la surface totale refroidie de l'élément absorbant acoustique, sont avantageusement déterminées en fonction du facteur de vue de la surface de l'élément absorbant acoustique par un occupant du bâtiment. Des essais ont montré qu'avec une dalle d'absorption acoustique ayant une surface totale de 1m2 et une température de surface de 27°C, il suffit de refroidir moins de 1/3 de la surface de la dalle à 16°C pour rendre la dalle transparente thermiquement.In the context of the invention, a thermoelectric module, or Peltier module, is a module that transforms an electric current into a temperature difference between two faces of the module. Thus, a thermoelectric module, or Peltier module, when powered by an electric current, has a so-called cold face and a so-called hot face, these faces being reversed when the direction of the electric current is reversed. For the purposes of the invention, a heat-conducting plate may be either a solid continuous plate or a grid comprising thermally conductive strands and empty or insulating zones delimited between the strands. Thanks to the invention, the acoustic absorbing element is cooled on a portion of its inner face, which is directed towards the interior of the building. The heat-conducting plate makes it possible to distribute the cooling obtained at the first face of each thermoelectric module over a larger area, which improves the cooling of the internal face of the acoustic absorbent element while limiting the volume of material of the panel that is removed in order to create the reception slots of the thermoelectric modules. It is thus possible to render the acoustic absorbent element transparent from a thermal point of view, while preserving its acoustic absorption properties. Advantageously, the acoustic absorbing element according to the invention, which comprises one or more thermoelectric modules, has a limited size and weight. In addition, each thermoelectric module is an electrical system having a response time of the order of a few minutes, so that the acoustic absorbing element according to the invention is very reactive and can quickly restore thermal comfort. Note that each thermoelectric module is reversible, so that by reversing the direction of the current, and therefore the cold and hot faces of the module, it is possible to obtain a heating of the inner face of the sound absorbing element facing inside the building, instead of cooling. The temperature of the cold face of the or each Peltier module, as well as the total cooled surface of the acoustic absorbing element, are advantageously determined according to the factor of view of the surface of the sound absorbing element by a building occupant. Tests have shown that with an acoustic absorption slab with a total surface area of 1m2 and a surface temperature of 27 ° C, it is sufficient to cool less than 1/3 of the slab surface to 16 ° C to make the thermally transparent slab.
Selon un aspect de l'invention, l'élément absorbant acoustique comprend, au voisinage de la face externe du panneau, des moyens de refroidissement de la deuxième face du ou de chaque module thermoélectrique. Ces moyens de refroidissement permettent d'évacuer la chaleur produite au niveau de la deuxième face de chaque module thermoélectrique et ainsi d'augmenter le refroidissement obtenu au niveau de la face interne de l'élément absorbant acoustique. De manière avantageuse, les moyens de refroidissement comprennent des ailettes en contact thermique avec la deuxième face du ou de chaque module thermoélectrique et/ou au moins un ventilateur situé au voisinage de la face externe du panneau. Les moyens de refroidissement peuvent également comprendre d'autres systèmes, tels que des tuyaux de circulation d'un fluide froid, notamment de l'eau ou de l'air, ou encore une couche de matériau à changement de phase. Pour chaque module thermoélectrique, les moyens de refroidissement peuvent également comprendre un deuxième module thermoélectrique superposé avec le premier module thermoélectrique, de telle sorte que la face froide du deuxième module thermoélectrique est en contact avec la face chaude du premier module thermoélectrique, le deuxième module thermoélectrique étant alors associé à des moyens de refroidissement au voisinage de sa face chaude. Bien entendu, les différents moyens de refroidissement précités peuvent être pris seuls ou en combinaison. Selon un mode de réalisation, le ou chaque module thermoélectrique est lui-même équipé d'un dispositif de refroidissement comprenant des ailettes et/ou un ventilateur. Selon un mode de réalisation, les moyens de refroidissement comprennent un ventilateur commun pour refroidir plusieurs modules thermoélectriques, qui est positionné entre la face externe du panneau et la paroi de bâtiment. Selon un aspect de l'invention, le panneau est constitué en un matériau absorbant acoustique ayant un coefficient d'absorption acoustique a supérieur ou égal à 0,7, de préférence supérieur ou égal à 0,8. Selon une caractéristique avantageuse, le panneau est à base de fibres, notamment minérales, en particulier des fibres minérales compressées. Le panneau est de préférence en laine minérale, encore de préférence en laine de verre. Selon un aspect de l'invention, la ou chaque plaque thermo-conductrice est une plaque continue, c'est-à-dire pleine, de manière à garantir un refroidissement homogène de la face interne de l'élément absorbant acoustique. En particulier, une telle plaque thermo-conductrice continue est préférée à une grille thermo-conductrice car, le panneau étant isolant thermiquement, une surface maximum de conduction thermique est recherchée pour obtenir un refroidissement homogène de la face interne de l'élément absorbant acoustique. De manière avantageuse, la plaque thermo-conductrice est une plaque métallique. Selon un aspect de l'invention, la ou chaque plaque thermo-conductrice est munie, sur sa face dirigée à l'opposé de la première face du module thermoélectrique, d'un revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9. Un tel revêtement permet d'augmenter les échanges radiatifs avec un occupant du bâtiment.According to one aspect of the invention, the acoustic absorbent element comprises, in the vicinity of the outer face of the panel, means for cooling the second face of the or each thermoelectric module. These cooling means make it possible to evacuate the heat produced at the level of the second face of each thermoelectric module and thus to increase the cooling obtained at the level of the internal face of the acoustic absorbent element. Advantageously, the cooling means comprise fins in thermal contact with the second face of the or each thermoelectric module and / or at least one fan located in the vicinity of the outer face of the panel. The cooling means may also comprise other systems, such as pipes for circulating a cold fluid, in particular water or air, or a layer of phase-change material. For each thermoelectric module, the cooling means may also comprise a second thermoelectric module superimposed with the first thermoelectric module, such that the cold face of the second thermoelectric module is in contact with the hot face of the first thermoelectric module, the second thermoelectric module being then associated with cooling means in the vicinity of its hot face. Of course, the various cooling means mentioned above can be taken alone or in combination. According to one embodiment, the or each thermoelectric module is itself equipped with a cooling device comprising fins and / or a fan. According to one embodiment, the cooling means comprise a common fan for cooling several thermoelectric modules, which is positioned between the outer face of the panel and the building wall. According to one aspect of the invention, the panel is made of an acoustic absorbing material having a sound absorption coefficient a greater than or equal to 0.7, preferably greater than or equal to 0.8. According to an advantageous characteristic, the panel is based on fibers, in particular mineral fibers, in particular compressed mineral fibers. The panel is preferably mineral wool, preferably glass wool. According to one aspect of the invention, the or each heat-conducting plate is a continuous plate, that is to say solid, so as to ensure homogeneous cooling of the inner face of the acoustic absorbent element. In particular, such a continuous heat-conducting plate is preferred to a heat-conducting grid because, since the panel is thermally insulating, a maximum thermal conduction surface is sought to obtain a homogeneous cooling of the internal face of the acoustic absorbing element. Advantageously, the heat-conducting plate is a metal plate. According to one aspect of the invention, the or each heat-conducting plate is provided on its face facing away from the first face of the thermoelectric module, a coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9. Such a coating makes it possible to increase the radiative exchanges with a building occupant.
Ce revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9 peut être, notamment, une couche de peinture. De préférence, le revêtement est d'une même couleur que la face interne du panneau, de sorte que l'esthétique de l'élément absorbant acoustique est préservée. En variante, pour une plaque thermo-conductrice métallique, le revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9 peut être un traitement de surface de la surface métallique de la plaque pour la rendre rugueuse.This coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9 may be, in particular, a paint layer. Preferably, the coating is of the same color as the inner face of the panel, so that the aesthetics of the sound absorbing element is preserved. Alternatively, for a metal heat-conductive plate, the coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9 may be a surface treatment of the metal surface of the plate to make it rough.
Selon un aspect de l'invention, la ou chaque plaque thermo-conductrice est munie, sur sa face dirigée à l'opposé de la première face du module thermoélectrique, d'un revêtement hydrophobe. Le revêtement hydrophobe peut être formé, notamment, par une couche de peinture hydrophobe. Le revêtement hydrophobe permet d'éviter la condensation d'eau à la surface de l'élément absorbant acoustique lorsque la température de la face interne de l'élément absorbant acoustique diminue. Une autre solution pour éviter la condensation d'eau à la surface de l'élément absorbant acoustique est de prévoir un capteur d'humidité afin de déterminer la température minimale de la face interne de l'élément absorbant acoustique à ne pas franchir.According to one aspect of the invention, the or each heat-conducting plate is provided on its face facing away from the first face of the thermoelectric module, a hydrophobic coating. The hydrophobic coating may be formed, in particular, by a hydrophobic paint layer. The hydrophobic coating makes it possible to avoid the condensation of water on the surface of the acoustic absorbent element when the temperature of the internal face of the acoustic absorbing element decreases. Another solution to avoid condensation of water on the surface of the sound absorbing element is to provide a humidity sensor to determine the minimum temperature of the internal face of the sound absorbent element not to cross.
Selon une caractéristique avantageuse, la ou chaque plaque thermo- conductrice est couverte par le panneau de sorte que, en configuration installée de l'élément absorbant acoustique en regard d'une paroi de bâtiment, le panneau est intercalé entre la plaque thermo-conductrice et la paroi. Cet agencement assure que l'échange radiatif se fait entre la plaque thermo- conductrice et un occupant du bâtiment, plutôt qu'entre la plaque thermo- conductrice et la paroi de bâtiment. Cela permet également de préserver suffisamment de surface acoustique active du panneau. Selon un aspect de l'invention, l'élément absorbant acoustique comprend une pluralité de modules thermoélectriques reçus dans des logements non jointifs du panneau. L'élément absorbant acoustique peut alors comprendre une pluralité de plaques thermo-conductrices individuelles, où chaque plaque thermo-conductrice individuelle est en contact thermique avec la première face d'un module thermoélectrique. En variante, les premières faces de plusieurs modules thermoélectriques peuvent être en contact avec une même plaque thermo-conductrice. Dans un mode de réalisation, les premières faces de l'ensemble des modules thermoélectriques de l'élément absorbant acoustique sont toutes en contact avec une même plaque thermo-conductrice. Un agencement dans lequel les modules thermoélectriques sont répartis sur le panneau en étant disjoints mais en étant liés thermiquement au niveau de leurs premières faces par une même plaque thermo-conductrice, permet d'une part de préserver les propriétés acoustiques du panneau en distribuant dans l'espace les zones de pertes de matériau acoustique dues à la présence des logements de réception des modules thermoélectriques, et d'autre part d'assurer une bonne homogénéité du refroidissement de l'élément. De préférence, afin d'atteindre un bon compromis entre les propriétés thermiques et acoustiques de l'élément absorbant acoustique, le rapport de la surface de la plaque thermo-conductrice sur la surface de la face interne du panneau est inférieur ou égal à 1/3. Lorsque l'élément absorbant acoustique comprend une pluralité de modules thermoélectriques, la surface de la plaque thermo-conductrice peut être soit la surface d'une plaque thermo-conductrice unique, lorsque les premières faces de l'ensemble des modules thermoélectriques sont toutes en contact avec une même plaque thermo- conductrice, soit la somme des surfaces de plusieurs plaques thermoconductrices individuelles. Dans un mode de réalisation, l'élément absorbant acoustique comprend au moins un capteur de mesure de la température de l'air du côté de la face interne du panneau. De préférence, ce capteur fait saillie par rapport à un chant du panneau. Un tel capteur de température peut être utilisé pour permettre à un occupant du bâtiment de contrôler le confort thermique dans le bâtiment. En particulier, ce capteur de mesure de la température de l'air peut être associé à un capteur de mesure de la température de la première face d'au moins un module thermoélectrique, ou bien à un capteur de mesure de la puissance électrique fournie au module thermoélectrique.According to an advantageous characteristic, the or each heat-conducting plate is covered by the panel so that, in the installed configuration of the acoustic absorber element facing a building wall, the panel is interposed between the heat-conducting plate and Wall. This arrangement ensures that the radiative exchange is between the heat sink plate and a building occupant rather than between the heat sink plate and the building wall. This also allows to preserve enough active acoustic surface of the panel. According to one aspect of the invention, the acoustic absorbing element comprises a plurality of thermoelectric modules received in non-contiguous housings of the panel. The acoustic absorbent element may then comprise a plurality of individual heat-conducting plates, wherein each individual heat-conducting plate is in thermal contact with the first face of a thermoelectric module. Alternatively, the first faces of several thermoelectric modules may be in contact with the same heat-conducting plate. In one embodiment, the first faces of the set of thermoelectric modules of the acoustic absorbent element are all in contact with one and the same heat-conducting plate. An arrangement in which the thermoelectric modules are distributed on the panel while being disjoint but being thermally bonded at their first faces by a same heat-conducting plate makes it possible on the one hand to preserve the acoustic properties of the panel by distributing in the space the areas of loss of acoustic material due to the presence of receiving receptacles thermoelectric modules, and secondly to ensure a good homogeneity of cooling of the element. Preferably, in order to achieve a good compromise between the thermal and acoustic properties of the sound absorbing element, the ratio of the surface of the heat-conducting plate to the surface of the inner face of the panel is less than or equal to 1 / 3. When the sound absorbing element comprises a plurality of thermoelectric modules, the surface of the heat-conducting plate may be either the surface of a single heat-conducting plate, when the first faces of all the thermoelectric modules are in contact with each other. with the same heat-conducting plate, the sum of the surfaces of several individual heat-conducting plates. In one embodiment, the acoustic absorbent element comprises at least one sensor for measuring the temperature of the air on the side of the internal face of the panel. Preferably, this sensor protrudes relative to a panel edge. Such a temperature sensor can be used to allow a building occupant to control thermal comfort in the building. In particular, this sensor for measuring the temperature of the air can be associated with a sensor for measuring the temperature of the first face of at least one thermoelectric module, or with a sensor for measuring the electrical power supplied to the thermoelectric module.
Un élément absorbant acoustique selon l'invention peut être utilisé pour couvrir n'importe quelle paroi intérieure d'un bâtiment. Il peut s'agir notamment d'une dalle de plafond ou d'un parement mural. Selon un mode de réalisation de l'invention, la face externe du panneau de l'élément absorbant acoustique est en appui contre la paroi de bâtiment. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément absorbant acoustique est positionné à distance de la paroi de bâtiment de telle sorte qu'il existe un espace intermédiaire d'évacuation de chaleur entre la face externe du panneau et la paroi. L'évacuation de la chaleur peut alors être obtenue par circulation d'air dans l'espace intermédiaire, et/ou à l'aide d'un dispositif de refroidissement logé dans l'espace intermédiaire. De manière avantageuse, l'élément absorbant acoustique est fixé en regard de la paroi de bâtiment sans modification majeure de la paroi. L'élément absorbant acoustique selon l'invention est ainsi facilement installable dans tout type de bâtiment, notamment en rénovation. Dans un mode de réalisation avantageux, l'élément absorbant acoustique est suspendu à un plafond de bâtiment, avec la face interne du panneau dirigée vers l'intérieur du bâtiment et la face externe du panneau dirigée vers le plafond.An acoustic absorbent element according to the invention can be used to cover any interior wall of a building. This may include a ceiling tile or wall cladding. According to one embodiment of the invention, the outer face of the panel of the sound absorbing element bears against the building wall. According to another embodiment of the invention, the acoustic absorbent element is positioned at a distance from the building wall so that there is an intermediate space for heat dissipation between the outer face of the panel and the wall. The evacuation of the heat can then be obtained by circulating air in the intermediate space, and / or with the aid of a cooling device housed in the intermediate space. Advantageously, the sound absorbent element is fixed facing the building wall without major modification of the wall. The acoustic absorbent element according to the invention is thus easily installed in any type of building, including renovation. In an advantageous embodiment, the acoustic absorbent element is suspended from a building ceiling, with the inner face of the panel facing the interior of the building and the outer face of the panel facing the ceiling.
Dans un mode de réalisation, un élément absorbant acoustique selon l'invention, avec module thermoélectrique, est suspendu au plafond de manière localisée, à l'unité, par exemple au-dessus d'un poste de travail d'un occupant du bâtiment, alors que d'autres éléments absorbants acoustiques de l'état de la technique, sans module thermoélectrique, sont suspendus au reste du plafond.In one embodiment, an acoustic absorbing element according to the invention, with a thermoelectric module, is suspended from the ceiling in a localized manner, at the unit, for example above a workstation of a building occupant, while other acoustic absorbent elements of the state of the art, without thermoelectric module, are suspended from the rest of the ceiling.
En variante, plusieurs éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent être répartis régulièrement ou aléatoirement dans une pièce, par exemple dans un bureau. On peut également faire varier la distance entre chaque élément absorbant acoustique et le plafond, de manière à obtenir une distribution en trois dimensions des éléments absorbants acoustiques au plafond. Un autre objet de l'invention est un ensemble de plafond comprenant un plafond de bâtiment et au moins un élément absorbant acoustique tel que décrit précédemment, le ou chaque élément absorbant acoustique étant suspendu au plafond avec la face interne du panneau dirigée vers l'intérieur du bâtiment et la face externe du panneau dirigée vers le plafond. On entend par plafond le côté inférieur d'une structure de sol exposé dans une pièce.Alternatively, several acoustic absorbing elements according to the invention can be distributed regularly or randomly in a room, for example in an office. It is also possible to vary the distance between each sound absorbing element and the ceiling, so as to obtain a three-dimensional distribution of acoustic absorbers on the ceiling. Another object of the invention is a ceiling assembly comprising a building ceiling and at least one acoustic absorbing element as described above, the or each acoustic absorbent element being suspended from the ceiling with the inner face of the panel facing inwards building and the outer face of the panel facing the ceiling. Ceiling means the lower side of a floor structure exposed in a room.
Dans un mode de réalisation avantageux, le plafond est un plafond refroidi, notamment à l'aide d'un réseau de circulation de fluide froid, tel qu'un plafond de bâtiment à système TABS. L'invention a également pour objet l'utilisation d'un élément absorbant acoustique tel que décrit précédemment dans un bâtiment ayant au moins une paroi refroidie, tel qu'un bâtiment à système TABS. L'application de l'élément absorbant acoustique selon l'invention avec une paroi refroidie est particulièrement avantageuse car la paroi refroidie participe à l'évacuation de la chaleur à l'arrière de la face externe du panneau et augmente donc l'efficacité du refroidissement de la face interne de l'élément absorbant acoustique. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un élément absorbant acoustique et d'un ensemble de plafond selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe schématique d'un ensemble de plafond comprenant une dalle acoustique de plafond conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective de la dalle de plafond de la figure 1, du côté de sa face interne ; et - la figure 4 est une vue en perspective selon un autre angle de la dalle de plafond de la figure 1, du côté de sa face externe. Dans un souci de clarté, les dimensions relatives des différents éléments n'ont pas été strictement respectées, notamment sur les figures 1 et 2. L'ensemble de plafond représenté sur la figure 1 comprend un plafond 20, qui est par exemple un plafond refroidi d'un bâtiment à système TABS, et au moins une dalle acoustique 1 de plafond qui est suspendue au plafond 20 par l'intermédiaire de quatre suspentes 10. Les suspentes 10 sont fixées aux extrémités de deux barres de suspension 15 solidaires d'une face externe de la dalle 1. La dalle 1 comprend un panneau 3 et quatre modules Peltier 5, bien visibles sur la figure 4. Chaque module Peltier 5 est reçu dans un logement traversant 35 ménagé dans l'épaisseur du panneau 3, entre une face principale interne 31 et une face principale externe 33 du panneau. En configuration installée de la dalle 1 en regard du plafond 20, la face interne 31 du panneau 3 est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, alors que la face externe 33 du panneau 3 est dirigée vers le plafond 20.In an advantageous embodiment, the ceiling is a cooled ceiling, in particular using a cold fluid circulation network, such as a building ceiling with TABS system. The invention also relates to the use of an acoustic absorbing element as described above in a building having at least one cooled wall, such as a building with TABS system. The application of the acoustic absorbing element according to the invention with a cooled wall is particularly advantageous because the cooled wall contributes to the removal of heat at the rear of the outer face of the panel and thus increases the cooling efficiency of the inner face of the sound absorbing element. The features and advantages of the invention will appear in the following description of an embodiment of an acoustic absorbing element and a ceiling assembly according to the invention, given solely by way of example and made by way of example. Referring to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic sectional view of a ceiling assembly comprising an acoustic ceiling tile according to the invention; FIG. 2 is an enlarged view of detail II of FIG. 1; - Figure 3 is a perspective view of the ceiling tile of Figure 1, the side of its inner face; and - Figure 4 is a perspective view at another angle of the ceiling tile of Figure 1, the side of its outer face. For the sake of clarity, the relative dimensions of the various elements have not been strictly adhered to, especially in FIGS. 1 and 2. The ceiling assembly shown in FIG. 1 comprises a ceiling 20, which is for example a cooled ceiling. of a building with TABS system, and at least one acoustic ceiling tile 1 which is suspended from the ceiling 20 by means of four lines 10. The lines 10 are fixed to the ends of two suspension bars 15 integral with one face external slab 1. The slab 1 comprises a panel 3 and four Peltier modules 5, clearly visible in Figure 4. Each Peltier module 5 is received in a through housing 35 formed in the thickness of the panel 3, between a main face internal 31 and an outer main face 33 of the panel. In installed configuration of the slab 1 facing the ceiling 20, the inner face 31 of the panel 3 is directed towards the interior of the building, while the outer face 33 of the panel 3 is directed towards the ceiling 20.
Comme montré sur la vue à plus grande échelle de la figure 2, chaque module Peltier 5 comporte une face 51, prévue pour être la face froide du module Peltier, qui débouche du côté de la face interne 31 du panneau 3 et une face 53, prévue pour être la face chaude du module Peltier, qui débouche du côté de la face externe 33 du panneau 3.As shown in the view on a larger scale of FIG. 2, each Peltier module 5 has a face 51, intended to be the cold face of the Peltier module, which opens on the side of the internal face 31 of the panel 3 and a face 53, intended to be the hot face of the Peltier module, which opens on the side of the outer face 33 of the panel 3.
Chaque module Peltier 5 est équipé d'un ensemble d'ailettes de refroidissement 2, qui sont positionnées contre la face 53 du module 5 à l'intérieur du logement 35, et d'un ventilateur 4 situé au voisinage de la face externe 33 du panneau 3. Une patte thermo-conductrice, non représentée, peut être intercalée entre les ailettes 2 et la face 53 du module Peltier 5, de manière à améliorer la transmission de chaleur depuis le module 5 jusqu'aux ailettes 2. Dans ce mode de réalisation, le ventilateur 4 associé à chaque module Peltier 5 comporte une turbine 41 actionnée par un moteur 43. Pour chaque module Peltier 5, un câble d'alimentation 59 du module 5 et un câble d'alimentation 49 du ventilateur 4 passent dans l'espace intermédiaire 22 défini entre la face externe 33 du panneau et le plafond 20, et sont connectés à une alimentation électrique 9 présente dans le bâtiment. La face 51 de chaque module Peltier 5 est recouverte par une plaque métallique 7 thermo-conductrice, qui est en contact thermique avec la face 51. Comme montré sur la figure 3, la plaque métallique 7 est dimensionnée pour recouvrir simultanément les faces 51 des quatre modules Peltier 5 et pour couvrir uniquement une zone centrale de la face interne 31 du panneau 3, sans dépasser des bords de celui-ci. La face interne 11 de la dalle 1 est ainsi formée par la face 71 de la plaque thermo-conductrice 7 dirigée à l'opposé des faces 51 des modules Peltier 5 et par la surface restante de la face interne 31 du panneau 3 autour de la plaque 7. En configuration installée de la dalle 1 en regard du plafond 20, le panneau 3 est intercalé entre la plaque thermo-conductrice 7 et le plafond 20, ce qui assure que l'échange radiatif se fait entre la plaque 7 et un occupant du bâtiment, et non entre la plaque 7 et le plafond 20. Le rapport de la surface de la plaque thermo-conductrice 7 sur la surface de la face interne 31 du panneau 3 est de l'ordre de 1/3. Cela permet de préserver une surface acoustique importante active, notamment en périphérie du panneau 3. Dans ce mode de réalisation, le panneau 3 est une dalle de faux-plafond, dite FHU (Free Hanging Unit), constituée en laine de verre compressée et teintée en blanc. La plaque thermo-conductrice 7 est une plaque continue en acier, dont la face 71 dirigée à l'opposé des faces 51 des modules Peltier 5 est munie d'une couche 8 de peinture blanche hydrophobe ayant une émissivité totale de l'ordre de 0,9. La dalle 1 comprend également un capteur 6 de mesure de la température de l'air du côté de la face interne 31 du panneau 3, qui fait saillie par rapport à un chant du panneau 3. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.Each Peltier module 5 is equipped with a set of cooling fins 2, which are positioned against the face 53 of the module 5 inside the housing 35, and a fan 4 situated in the vicinity of the external face 33 of the panel 3. A heat-conducting tab, not shown, can be inserted between the fins 2 and the face 53 of the Peltier module 5, so as to improve the heat transfer from the module 5 to the fins 2. In this mode of realization, the fan 4 associated with each Peltier module 5 comprises a turbine 41 actuated by a motor 43. For each Peltier module 5, a power cable 59 of the module 5 and a power cable 49 of the fan 4 pass into the intermediate space 22 defined between the outer face 33 of the panel and the ceiling 20, and are connected to a power supply 9 present in the building. The face 51 of each Peltier module 5 is covered by a metal heat-conducting plate 7, which is in thermal contact with the face 51. As shown in FIG. 3, the metal plate 7 is sized to simultaneously cover the faces 51 of the four Peltier modules 5 and to cover only a central area of the inner face 31 of the panel 3, without exceeding the edges thereof. The inner face 11 of the slab 1 is thus formed by the face 71 of the heat-conducting plate 7 facing away from the faces 51 of the Peltier modules 5 and by the remaining surface of the inner face 31 of the panel 3 around the plate 7. In the installed configuration of the slab 1 facing the ceiling 20, the panel 3 is interposed between the heat-conducting plate 7 and the ceiling 20, which ensures that the radiative exchange is between the plate 7 and an occupant of the building, and not between the plate 7 and the ceiling 20. The ratio of the surface of the heat-conducting plate 7 on the surface of the inner face 31 of the panel 3 is of the order of 1/3. This makes it possible to preserve a large active acoustic surface, especially at the periphery of the panel 3. In this embodiment, the panel 3 is a false ceiling slab, called FHU (Free Hanging Unit), made of compressed glass wool and tinted in white. The heat-conducting plate 7 is a continuous steel plate, the face 71 facing away from the faces 51 of the Peltier modules 5 is provided with a layer 8 of hydrophobic white paint having a total emissivity of the order of 0 9. The slab 1 also comprises a sensor 6 for measuring the temperature of the air on the side of the inner face 31 of the panel 3, which protrudes with respect to a edge of the panel 3. The invention is not limited to the examples described and represented.
En particulier, un élément absorbant acoustique conforme à l'invention peut comprendre un panneau en un matériau absorbant acoustique autre que la laine de verre, par exemple un panneau en laine de roche ou à base d'autres fibres. Un élément absorbant acoustique conforme à l'invention peut également comprendre un nombre quelconque de modules Peltier. La position, la forme, ou encore le mode de répartition, jointive ou non, des premières faces des modules Peltier peuvent également être modifiés par rapport à l'exemple précédent. En particulier, la première face de chaque module Peltier peut être de forme carré, rectangulaire, arrondie, ou autre. L'agencement relatif de chaque module Peltier et des ailettes et ventilateur de refroidissement associés peut également être différent de celui décrit et représenté. En particulier, le ventilateur 4 peut être positionné directement en contact avec les ailettes 2, sa face disposée en regard des ailettes pouvant être indifféremment dans le logement 35 ou en dehors du logement 35, en restant au voisinage de la face externe 33 du panneau 3. Comme évoqué précédemment, un capteur de mesure de la température de la face inférieure de l'élément absorbant acoustique peut être ajouté pour un contrôle rapide et automatique de chaque module Peltier. Un système de contrôle avec télécommande est également possible. Des éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent être disposés de manière localisée dans le bâtiment, à l'unité, par exemple en fournissant une dalle acoustique avec module Peltier au-dessus du poste de travail d'un occupant du bâtiment et en fournissant des dalles acoustiques de l'état de la technique, sans module Peltier, pour le reste du plafond. Plusieurs éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent également être répartis régulièrement ou aléatoirement dans une pièce, notamment un bureau. Enfin, un élément absorbant acoustique selon l'invention peut être installé dans tout type de bâtiment, non seulement dans des bâtiments à système TABS où il permet de "gommer thermiquement" la présence des éléments absorbants acoustiques, mais également dans des bâtiments sans système TABS où il peut apporter à la fois un confort thermique et acoustique localisé.20In particular, an acoustic absorbent element according to the invention may comprise a panel made of an acoustic absorbent material other than glass wool, for example a rock wool or other fiber-based panel. An acoustic absorbent element according to the invention may also comprise any number of Peltier modules. The position, the shape, or the distribution mode, contiguous or not, of the first faces of the Peltier modules can also be modified compared to the previous example. In particular, the first face of each Peltier module may be of square, rectangular, rounded or other shape. The relative arrangement of each Peltier module and associated fins and cooling fan may also be different from that described and shown. In particular, the fan 4 can be positioned directly in contact with the fins 2, its face disposed opposite the fins may be indifferently in the housing 35 or outside the housing 35, remaining in the vicinity of the outer face 33 of the panel 3 As mentioned above, a sensor for measuring the temperature of the lower face of the sound absorbing element can be added for a quick and automatic control of each Peltier module. A control system with remote control is also possible. Acoustic absorbent elements according to the invention may be arranged in a localized manner in the building, to the unit, for example by providing an acoustic panel with Peltier module above the workstation of a building occupant and providing Acoustic tiles of the state of the art, without Peltier module, for the rest of the ceiling. Several acoustic absorbing elements according to the invention can also be distributed regularly or randomly in a room, including a desk. Finally, an acoustic absorbing element according to the invention can be installed in any type of building, not only in buildings with TABS system where it can "thermally erase" the presence of acoustic absorbing elements, but also in buildings without TABS system where it can bring both thermal and acoustic comfort.20
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