FR3041666B1 - DEVICE FOR THERMALLY INSULATING, HOLDING AND REGULATING THE INNER TEMPERATURE OF A BUILDING - Google Patents

DEVICE FOR THERMALLY INSULATING, HOLDING AND REGULATING THE INNER TEMPERATURE OF A BUILDING Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif permettant de désolidariser l'ambiance intérieure d'un bâti des agression extérieures, par la mise en place sur la face intérieure d'une paroi en contact avec l'extérieur, d'un assemblage de caissons (1) vides formant un doublage étanche et permettant la circulation forcée d'un fluide caloporteur dont la température sera contrôlée par une source externe au dispositif (17). En dehors du dispositif, le fluide caloporteur sera acheminé par des gaines (15, 16) prévues à cet effet. Ces caissons (1) communiquent entre eux par l'intermédiaire de lumières d'admission (2) et d'échappement (2'), disposées de façon à ce qu'elles permettent le passage du fluide d'un caisson (1) au caisson (1) contigus. Certains d'entre eux, au minimum deux, comporteront au minimum une lumière (8, 8') permettant l'entrée et la sortie du fluide dans le dispositif. Le dispositif selon l'invention est parfaitement adapté à tout type de construction, individuelle ou collective, habitation, bureaux, locaux, en neuf ou en rénovation.The invention relates to a device for detaching the interior environment of a frame from external aggression, by the establishment on the inner face of a wall in contact with the outside, an assembly of boxes (1) voids forming a tight lining and allowing the forced circulation of a coolant whose temperature will be controlled by a source external to the device (17). Outside the device, the heat transfer fluid will be conveyed by sheaths (15, 16) provided for this purpose. These boxes (1) communicate with each other via intake (2) and exhaust (2 ') ports, arranged so that they allow the passage of fluid from a box (1) to box (1) contiguous. Some of them, at least two, will have at least one light (8, 8 ') allowing the entry and exit of the fluid in the device. The device according to the invention is perfectly suited to any type of construction, individual or collective housing, offices, premises, new or renovation.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'isolation thermique, de maintien et de régulation de la température de tout type de bâtiments, neufs ou anciens, par canalisation d'un fluide caloporteur, principalement de l'air, préalablement chauffé ou rafraîchit. A ce jour, l'ensemble des moyens d'isolation thermique et de maintien de la température intérieure d'un bâtiment nécessitent la mise en place de matériaux solides rigides, semi rigides ou à souffler.The present invention relates to a thermal insulation device for maintaining and regulating the temperature of all types of buildings, new or old, by channeling a coolant, mainly air, previously heated or refreshed. To date, all the means of thermal insulation and maintenance of the internal temperature of a building require the introduction of solid materials rigid, semi-rigid or to blow.

La plupart sont d'origines minérales ou végétales, et présentent donc une sensibilité à certains éléments comme l'humidité ou le tassement, ce qui altère leur efficacité.Most are of mineral or vegetable origin, and therefore have a sensitivity to certain elements such as moisture or settlement, which affects their effectiveness.

De plus, pour garder leur efficacité, ces matériaux demandent une mise en œuvre irréprochable, et souvent le complément d'un second matériau protecteur (exemple : film pare vapeur dans le cas d'une construction à ossature bois).In addition, to keep their efficiency, these materials require impeccable implementation, and often the complement of a second protective material (example: vapor barrier film in the case of a timber frame construction).

Le dispositif mis en place selon l'invention se propose d'isoler thermiquement et de réguler la température intérieure d'un bâtiment en agissant prioritairement sur les parois en contact avec l'extérieur.The device set up according to the invention proposes to thermally isolate and regulate the internal temperature of a building by acting primarily on the walls in contact with the outside.

Selon une première caractéristique, le dispositif consiste en l'assemblage sur la face intérieure des parois opaques en contact avec l'extérieur, de caissons vides, permettant la circulation forcée d'un fluide caloporteur (par exemple de l'air), préalablement chauffé ou rafraîchit en fonction de l'effet recherché, par une source non intégrée au dispositif.According to a first characteristic, the device consists of assembling on the inner face of the opaque walls in contact with the outside, empty caissons, allowing the forced circulation of a coolant (for example air), previously heated. or refreshes according to the desired effect, by a source not integrated in the device.

Ces caissons communiquent entre eux par l'intermédiaire de lumières de transfert d'admission et d'échappement. II en résulte une enveloppe étanche, qui désolidarise l'ambiance intérieure des agressions extérieures : froid, chaleur, humidité, annulant ainsi les ponts thermiques, et modifiant l'inertie des parois.These boxes communicate with each other via intake and exhaust transfer lights. The result is a sealed envelope, which separates the interior environment from external aggressions: cold, heat, humidity, thus canceling the thermal bridges, and modifying the inertia of the walls.

Une autre caractéristique est que l'ensemble des caissons, une fois mis en place, constituent un doublage intérieur, qui, en fonction du matériau utilisé pour la face visible, peut également faire office de finition.Another feature is that all boxes, once in place, are an inner lining, which, depending on the material used for the visible side, can also be used as a finishing.

Ces caissons s'assemblent aussi bien verticalement (positionnement sur des murs), horizontalement (par exemple sous un hourdis béton ou un plancher bois) ou en oblique (sous une toiture).These boxes are assembled vertically (positioning on walls), horizontally (for example under a concrete slab or wood floor) or obliquely (under a roof).

Les caissons sont fixés à la paroi par un moyen permettant un assemblage rectiligne et d'un aplomb parfait, et prioritairement sur une ossature bois ou métallique rapportée sur la paroi.The boxes are fixed to the wall by a means allowing a rectilinear assembly and a perfect plumb, and primarily on a wood or metal frame attached to the wall.

Une autre caractéristique est que les dimensions des caissons, qui sont variables et définies au cas par cas, doivent permettre une manipulation aisée, pour en faciliter la mise en place.Another characteristic is that the dimensions of the boxes, which are variable and defined on a case-by-case basis, must allow easy handling, to facilitate installation.

Les caissons se composent : - D'un châssis en bois ou métallique, dont la section peut être variable en fonction du débit du fluide nécessaire. Ce châssis intègre au minimum une chicane, obligeant ainsi le fluide à parcourir la totalité de la surface du caisson.The boxes consist of: - A wooden or metal frame, whose section may be variable depending on the fluid flow required. This chassis incorporates at least one baffle, forcing the fluid to cover the entire surface of the box.

Le dimensionnement de ce châssis est variable, et dépend en premier lieu de la configuration de la paroi à isoler. La préfabrication sur mesure permet d'intégrer les cas particuliers tels que les menuiseries, ou tout élément intérieur (par exemple : cheminée).The sizing of this frame is variable, and depends primarily on the configuration of the wall to be insulated. Customized prefabrication makes it possible to integrate special cases such as joinery, or any interior element (for example: chimney).

Ce châssis intègre deux lumières de transfert du fluide, l'une pour l'admission dans le caisson, l'autre pour l'échappement, situées chacune à chaque extrémités du parcours du fluide. Ces lumières permettent le passage du fluide d'un caisson vers le caisson suivant. D'une face intérieure, côté paroi, constituée d'un panneau permettant de fermer le caisson hermétiquement : panneau de bois compressé, plaque de plâtre, plaque de gypse ou équivalent.This chassis incorporates two fluid transfer lights, one for the inlet in the box, the other for the exhaust, each located at each end of the fluid path. These lights allow the passage of fluid from one box to the next box. An inner side, wall side, consisting of a panel to close the box tightly: compressed wood panel, plasterboard, gypsum board or equivalent.

Cette face intérieure est positionnée et fixée sur le châssis par clouage, vissage ou collage. Un joint d'étanchéité est disposé entre le châssis et le panneau. D'une face extérieure, constituée d'un panneau permettant de fermer le caisson: panneau de bois compressé, plaque de plâtre, plaque de gypse ou équivalent. Ce panneau peut être en matériau différent de la face intérieure. Sa mise en place sera identique, à savoir fixation par clouage, vissage ou collage, sur la face du châssis opposée à la face intérieure. Un joint assure l'étanchéité entre le châssis et le panneau.This inner face is positioned and fixed on the frame by nailing, screwing or gluing. A seal is disposed between the frame and the panel. An outer face, consisting of a panel to close the box: compressed wood panel, plasterboard, gypsum board or equivalent. This panel may be made of a different material from the inner face. Its implementation will be identical, namely fastening by nailing, screwing or gluing, on the face of the frame opposite to the inner face. A seal seals between the frame and the panel.

Le parcours du fluide est ainsi parfaitement matérialisé, passant sans discontinuité d'un caisson au suivant par l'intermédiaire des lumières de transfert.The path of the fluid is thus perfectly materialized, passing without discontinuity from one box to the next through the transfer lights.

Une variante du dispositif intègre un isolant complémentaire disposé à l'arrière de la face intérieure. Dans ce cas, un second châssis, de ia largeur de l'isolant complémentaire, sera fixé derrière la face intérieure (fig 3).A variant of the device incorporates complementary insulation disposed at the rear of the inner face. In this case, a second frame, the width of the complementary insulation, will be fixed behind the inner face (FIG. 3).

Une autre caractéristique est que sur l'ensemble du dispositif, 2 caissons au minimum présentent une ouverture destinée selon les cas soit à l'entrée du fluide dans le dispositif, soit à sa sortie. La localisation de cette lumière n'est pas imposée, et dépend de la configuration architecturale de la paroi à isolée ainsi que de la source de chaleur ou rafraîchissement et de son positionnement. A la sortie du dispositif, le fluide sera soit acheminé de nouveau vers la source de chauffage ou rafraîchissement, puis à nouveau injecté dans le dispositif (fonctionnement en circuit fermé), soit évacué vers l'extérieur.Another feature is that on the entire device, at least 2 boxes have an opening for the case either at the fluid inlet into the device or at its outlet. The location of this light is not imposed, and depends on the architectural configuration of the insulated wall as well as the source of heat or cooling and its positioning. At the outlet of the device, the fluid will either be routed back to the heating or cooling source, then injected again into the device (closed circuit operation), or discharged to the outside.

Ceci afin de sectoriser les séquences du dispositif, par exemple pièce par pièce, afin de gérer au mieux les effets souhaités. Cette gestion est du domaine des professionnels, et ne sera pas développée ici. L'acheminement du fluide en dehors du dispositif sera assuré par des gaines isolées, dont le dimensionnement et la mise en place sont du domaine des professionnels. II en sera de même de la source de chauffage ou rafraîchissement du fluide, ces paramètres ne seront pas développés ici.This is to sectorize the sequences of the device, for example piece by piece, in order to better manage the desired effects. This management is in the field of professionals, and will not be developed here. The flow of fluid outside the device will be provided by insulated sheaths, the size and implementation of which are in the field of professionals. It will be the same for the source of heating or cooling of the fluid, these parameters will not be developed here.

Cependant, compte tenu de ia faible quantité d'air contenue dans les caissons, un système peu énergivore est recommandé: pompe à chaleur, panneaux solaires thermiques, récupération des énergies fatales restituées par un insert, un poêle ou une chaudière.However, given the small amount of air contained in the boxes, a low energy system is recommended: heat pump, solar thermal panels, recovery of dead energy restored by an insert, stove or boiler.

En résumé, l'invention porte sur: - Un dispositif destiné à être apposé sur la face intérieure d'une paroi en contact avec l'extérieur. Ce dispositif est constitué d'un assemblage de caissons vides, formant ainsi un doublage vide. - Un caisson comporte une lumière d'admission, et une lumière d'échappement. - La lumière d'échappement d'un caisson coïncide avec la lumière d'admission du caisson suivant. - Une source de chaleur ou rafraîchissement est destinée à insuffler au moyen d'une gaine un fluide caloporteur par l'entrée du dispositif, le fluide sortant du dispositif par la sortie étant acheminé de nouveau vers la source au moyen d'une gaine. - Un caisson comporte au minimum une chicane. - Un caisson, de forme sensiblement parallélépipédique, est constitué d'un châssis sur lequel deux panneaux sont apposés sur chacune des faces parallèles présentant la plus grande aire. - Un joint assure l'étanchéité entre deux caissons. - Un support, positionné entre un mur et les caissons, est destiné à maintenir deux caissons contigus. - La source de température du fluide est une pompe à chaleur, un récupérateur de chaleur, des panneaux solaires thermiques, ou un aérotherme. - Un isolant est apposé sur la partie arrière du caisson, son maintien étant assuré par un second châssis.In summary, the invention relates to: - A device intended to be affixed to the inner face of a wall in contact with the outside. This device consists of an assembly of empty boxes, thus forming an empty dubbing. - A box includes an intake port, and an exhaust port. - The exhaust light of a box coincides with the intake light of the following box. - A heat source or cooling is intended to insufflate by means of a sheath a heat transfer fluid through the inlet of the device, the fluid leaving the device through the outlet being fed back to the source by means of a sheath. - A box has at least one baffle. - A box, substantially parallelepiped shape, consists of a frame on which two panels are affixed to each of the parallel faces having the largest area. - A seal ensures tightness between two boxes. - A support, positioned between a wall and the caissons, is intended to maintain two contiguous caissons. - The fluid temperature source is a heat pump, a heat recovery unit, solar thermal panels, or a heater. - An insulator is affixed to the rear part of the box, its maintenance being ensured by a second frame.

Les dessins annexés illustrent le procédé :The accompanying drawings illustrate the process:

La figure 1 représente deux caissons(l) contigus, sans les panneaux des faces extérieure et intérieure, laissant apparaître le châssis (5), la chicane (18), les lumières d'admission (2), les lumières d'échappement (2'), et ainsi matérialisant le parcours du fluide caloporteur.FIG. 1 shows two contiguous caissons (1), without the panels of the outer and inner faces, revealing the chassis (5), the baffle (18), the intake ports (2) and the exhaust ports (2). '), and thus materializing the path of the heat transfer fluid.

La figure 2 représente le caisson (1) en coupe longitudinale, avec la face intérieure (3), le châssis (5), la chicane (18), la face extérieure (4) et les joints (6).Figure 2 shows the box (1) in longitudinal section, with the inner face (3), the frame (5), the baffle (18), the outer face (4) and the seals (6).

La figure 3 représente la variante avec un isolant incorporé (7) et le châssis rapporté (5').Figure 3 shows the variant with an incorporated insulator (7) and the attached frame (5 ').

Afin de concrétiser les explications du descriptif ci-dessus, la figure 4 présente un exemple de mise en œuvre en coupe longitudinale, la figure 4 A présente la même configuration en coupe transversale.In order to concretize the explanations of the above description, Figure 4 shows an example of implementation in longitudinal section, Figure 4 A has the same configuration in cross section.

La figure 5 représente un exemple d'une séquence complète avec une source (17) de chauffage / rafraîchissement de l'air circulant assuré par une pompe à chaleur air/air.FIG. 5 represents an example of a complete sequence with a source (17) for heating / cooling the circulating air provided by an air / air heat pump.

En référence aux figures 4 et 4A, le mur maçonné (10) présente sur sa face extérieure :With reference to FIGS. 4 and 4A, the masonry wall (10) has on its outer face:

Une isolation en fibre de bois rigide (11), une ventilation (12) par lame d'air, un revêtement extérieur en panneaux composite (13).Rigid wood fiber insulation (11), ventilation (12) per air gap, composite panel outer skin (13).

Sur la face intérieure du mur, les tasseaux bois (9) supports des caissons, et les caissons (1) eux mêmes.On the inside of the wall, the wooden cleats (9) supports the caissons, and the caissons (1) themselves.

Une attention particulière est nécessaire au niveau des lumières de transfert (2,2'), afin d'en assurer l'étanchéité. Pour cela, un joint (14) (type silicone ou équivalent, en tout cas adapté au matériau du tasseau (9)), sera disposé entre le tasseau (9) et la face intérieure (3) du caisson. Un joint (14) approprié assurera l'étanchéité de la jonction des faces extérieures (4) des caissons (1).Special attention is required at the transfer lights (2,2 ') to ensure watertightness. For this, a seal (14) (silicone type or equivalent, in any case adapted to the material of the cleat (9)), will be disposed between the cleat (9) and the inner face (3) of the box. An appropriate seal (14) will seal the junction of the outer faces (4) of the boxes (1).

Les caissons (1) se positionnent sur les tasseaux support (9) dont la largeur est suffisante pour permettre la fixation par vissage de 2 caissons (1) contigus à travers leur châssis (5).The boxes (1) are positioned on the support brackets (9) whose width is sufficient to allow attachment by screwing of 2 boxes (1) contiguous through their frame (5).

Aux extrémités du dispositif, l'entrée (8) et la sortie (8’) du fluide dans le dispositif.At the ends of the device, the inlet (8) and the outlet (8 ') of the fluid in the device.

En référence à la figure 5, l'ensemble d'une séquence comprend l'assemblage des caissons (1) contre une paroi (10) (ici le mur d'une habitation), avec un caisson (1) en début de séquence comportant l'entrée (8) du fluide, et un caisson en fin de séquence comportant la sortie (8') du fluide.With reference to FIG. 5, the assembly of a sequence comprises the assembly of the caissons (1) against a wall (10) (here the wall of a dwelling), with a caisson (1) at the beginning of the sequence comprising the inlet (8) of the fluid, and a box at the end of the sequence comprising the outlet (8 ') of the fluid.

Une représentation en transparence des châssis (5) et de l'air circulant permet de visualiser son trajet.A transparent representation of the chassis (5) and the circulating air makes it possible to visualize its path.

Une gaine isolée (15) achemine l'air chauffé ou refroidit de la source (17) vers l'entrée (8) du caisson (1), une seconde gaine (16) assure le retour du fluide en sortie (8') vers la source (17) de chauffage ou rafraîchissement, ici une pompe à chaleur air/air gainable, qui intègre un ventilateur.An insulated sheath (15) conveys the heated or cooled air from the source (17) to the inlet (8) of the box (1), a second sheath (16) ensures the return of the fluid output (8 ') to the source (17) for heating or cooling, here a ducted air / air heat pump, which incorporates a fan.

Le dispositif présenté ici fonctionne en circuit fermé. L'ensemble des gaines (15,16) ainsi que la source (17), sont disposés dans les combles de l'habitation. S'agissant d'un procédé indépendant de tous les éléments structurels composant le bâti, le système peut être mis en œuvre sur constructions neuves ou en rénovation sans aucune modification du bâti et des codes de la construction en vigueur.The device presented here operates in a closed circuit. All ducts (15,16) and the source (17) are arranged in the attic of the house. Being a process independent of all the structural elements composing the frame, the system can be implemented on new constructions or renovation without any modification of the frame and building codes in force.

En cas de construction en ossature métallique ou bois, les caissons peuvent être assemblés en même temps que la fabrication des éléments structurels, selon le même procédé.In the case of steel or wood frame construction, the boxes can be assembled together with the production of the structural elements, according to the same process.

Claims (6)

Revendications 1) Dispositif d'isolation thermique et de régulation de la température d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il est constitué par la mise en place contre la face intérieure d'une paroi verticale, horizontale ou oblique à isoler, d’un ou d'une pluralité de caissons (1) préfabriqués, creux et étanches en leurs bords et communiquant entre eux, destinés à être parcourus de façon mécaniquement forcée, par de l'air préalablement chauffé ou rafraîchit par tout type de source (17) adéquate, située en dehors du caisson (1) et reliée à celui-ci par une ou des gaines (15).1) Thermal insulation and temperature control device of a building, characterized in that it consists of the establishment against the inner face of a vertical wall, horizontal or oblique to isolate, d ' one or a plurality of boxes (1) prefabricated, hollow and sealed at their edges and communicating with each other, intended to be traversed mechanically forced by air previously heated or refreshed by any type of source (17) adequate, located outside the box (1) and connected thereto by one or sheaths (15). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un caisson (1) comporte une lumière d'admission(2) et une lumière d'échappement (2'), et en ce que la lumière d'échappement (2') d'un caisson (1) coïncide avec la lumière d'admission (2) du caisson (1) suivant.2) Device according to claim 1, characterized in that a box (1) comprises an intake port (2) and an exhaust port (2 '), and in that the exhaust port (2') ) of a box (1) coincides with the intake opening (2) of the box (1) following. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les jonctions des lumières (2 et 2’) de deux caissons (1) contigus sont étanchéisée au moyen d’un enduit de finition ou joint humide approprié au matériau du panneau, empêchant l'air circulant d'entrer en contact avec l'air intérieur ambiant.3) Device according to claims 1 and 2, characterized in that the junctions of the lights (2 and 2 ') of two boxes (1) contiguous are sealed by means of a coating or wet seal appropriate to the panel material, preventing circulating air from coming into contact with the surrounding indoor air. 4) Dispositif selon l'une des revendication^ précédentes, caractérisé en ce qu'un caisson (1) préfabriqué, est constitué d'un châssis (5) dont la forme, le nombre de montants et la géométrie sont variables et adaptables en fonction des contraintes architecturales, sur lequel deux panneaux de revêtement bois ou plaque de plâtre sont apposés sur chacune des deux faces parallèles présentant la plus grande aire.4) Device according to one of the preceding claims ^, characterized in that a box (1) prefabricated consists of a frame (5) whose shape, number of amounts and geometry are variable and adaptable depending architectural constraints, on which two panels of wood coating or plasterboard are affixed on each of the two parallel faces having the largest area. 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air circulant au travers des caissons n'entre jamais en contact avec l'air ambiant intérieur du bâtiment.5) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the air flowing through the boxes never come into contact with the indoor air of the building. 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un support (9) positionné entre un mur (10) et les caissons (1), et dont les spécificités relèvent des compétences de l'homme de l'art, est destiné à maintenir deux caissons contigus.6) Device according to one of the preceding claims, characterized in that a support (9) positioned between a wall (10) and the caissons (1), and whose specificities are within the skills of those skilled in the art , is intended to maintain two contiguous caissons.
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