FR3052174A3 - DOME OR ZENITHAL LIGHTING COVER OR EXTRACT OF SMOKE - Google Patents
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Abstract
Selon l'invention, chacun des côtés (1) de la costière comprend au moins une couche d'un matériau à changement de phase (MCP) (2), et au moins une couche d'un matériau isolant (3).According to the invention, each of the sides (1) of the curb comprises at least one layer of a phase change material (PCM) (2), and at least one layer of an insulating material (3).
Description
L’invention se rattache au secteur technique du bâtiment, et concerne plus particulièrement une costière pour dôme ou voûte d’éclairement zénithal, ou exutoire de fumée.The invention relates to the technical sector of the building, and more particularly relates to a curb for dome or zenithal lighting vault, or smoke outlet.
De manière parfaitement connue pour un homme du métier, une costière, ou support équivalent, est de forme générale parallélépipédique, carrée ou rectangulaire, et est fixée par tous moyens appropriés dans une ouverture pratiquée le plus souvent au niveau de la toiture d’un bâtiment.In a manner perfectly known to those skilled in the art, a curb or equivalent support, is generally parallelepipedal, square or rectangular, and is fixed by any suitable means in an opening made most often at the level of the roof of a building .
Par exemple, la costière peut recevoir un cadre dormant équipé à libre articulation d’un ouvrant pivotant assujetti à tous types d’organes actionneurs, pour adopter une position d’ouverture et de fermeture, avec différentes positions intermédiaires.For example, the curb can receive a frame frame equipped with free articulation of a pivoting opening secured to all types of actuator members, to adopt an open position and closure, with different intermediate positions.
La costière apparaît donc en débordement de la surface du bâtiment la recevant, et se trouve, par conséquent, directement soumise à différents phénomènes climatiques apparaissant en été et en hiver.The curb therefore appears in overflow from the surface of the building receiving it, and is therefore directly subject to different climatic phenomena appearing in summer and winter.
Il est donc apparu important d’isoler les parois de la costière.It therefore seemed important to isolate the walls of the curb.
Toutefois, l’isolation actuellement employée, qui consiste le plus souvent dans un panneau en laine de roche pris en sandwich entre deux parois métalliques, ne donne pas totalement satisfaction. L’invention s’est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d’une manière simple, sûre, efficace et rationnelle.However, the insulation currently used, which is most often in a rock wool panel sandwiched between two metal walls, does not give complete satisfaction. The object of the invention is to remedy these disadvantages in a simple, safe, effective and rational manner.
Le problème que se propose de résoudre l’invention est, notamment, de pouvoir stocker et de libérer de l’énergie thermique, en fonction de la période de la journée (jour et nuit), et de Tannée (été et hiver).The problem to be solved by the invention is, in particular, to be able to store and release thermal energy, depending on the period of the day (day and night), and the year (summer and winter).
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une costière, dont chacun des côtés comprend au moins une couche d’un matériau à changement de phase (MCP), et au moins une couche d’un matériau isolant.To solve such a problem, it has been designed and developed a curb, each of whose sides comprises at least one layer of a phase change material (PCM), and at least one layer of an insulating material.
On rappelle que le matériau à changement de phase est capable de changer d’état physique dans une plage de température restreinte, située généralement entre 10 et 80°C. Dans cet intervalle de température, le changement de phase, qui est prépondérant, reste la fusion/solidification. Un matériau à changement de phase change donc d’état en fonction des variations de la température du milieu ambiant.It is recalled that the phase change material is capable of changing its physical state in a restricted temperature range, generally between 10 and 80 ° C. In this temperature range, the phase change, which is predominant, remains the fusion / solidification. A phase change material therefore changes state as a function of the variations of the ambient temperature.
Selon une autre forme de réalisation, la ou les couche(s) de matériau à changement de phase est (sont) constituée(s) par un panneau agencé pour recevoir ledit matériau à changement de phase. Au moins un panneau recevant le matériau à changement de phase constitue la paroi interne de chacun des côtés de ladite costière.According to another embodiment, the layer (s) of phase change material is (are) constituted (s) by a panel arranged to receive said phase change material. At least one panel receiving the phase change material constitutes the inner wall of each side of said curb.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le panneau agencé pour recevoir le matériau à changement de phase fait office de contenant, et est du type alvéolaire, en délimitant sur la totalité de sa hauteur ou de sa longueur, des cavités destinées à être remplies du matériau à changement de phase. Ledit panneau recevant le matériau à changement de phase est en polycarbonate, sans pour cela exclure d’autres matériaux tel que le carton ondulé.According to another characteristic of the invention, the panel arranged to receive the phase change material serves as a container, and is of the cellular type, delimiting over its entire height or length, cavities to be filled phase change material. Said panel receiving the phase change material is polycarbonate, without excluding other materials such as corrugated cardboard.
La couche d’un matériau isolant est constituée par un panneau, et le matériau isolant est de la laine de verre.The layer of insulating material is constituted by a panel, and the insulating material is glass wool.
Avantageusement, les différents panneaux sont juxtaposés. A partir de ce concept de base d’isolation de la costière, différentes formes de réalisation peuvent être envisagées.Advantageously, the various panels are juxtaposed. From this basic concept of insulation of the curb, different embodiments can be envisaged.
Dans une forme de réalisation, chaque côté de la costière comprend, depuis sa paroi interne jusqu’à sa paroi externe, un panneau recevant le matériau à changement de phase et un panneau isolant, lesdits panneaux étant juxtaposés d’une manière jointive.In one embodiment, each side of the curb includes, from its inner wall to its outer wall, a panel receiving the phase change material and an insulating panel, said panels being juxtaposed in a contiguous manner.
Dans une autre forme de réalisation, chaque côté de la costière comprend depuis sa paroi interne jusqu’à sa paroi externe, deux panneaux recevant le matériau à changement de phase à fusion différente, et un panneau isolant. Les deux panneaux recevant le matériau à changement de phase sont espacés, l’un desdits panneaux recevant le matériau à changement de phase étant jointif avec le panneau isolant. L’invention est exposée ci-après plus en détail à l’aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’exutoire/lantemeau de toiture, selon les caractéristiques de l’invention, - la figure 2 est une vue en coupe, à une échelle plus importante, d’une paroi de la costière, selon une forme de réalisation, - la figure 3 est une vue en coupe d’une paroi de la costière, selon une autre forme de réalisation.In another embodiment, each side of the curb includes from its inner wall to its outer wall, two panels receiving the different melt phase change material, and an insulating panel. The two panels receiving the phase change material are spaced apart, one of said panels receiving the phase change material being joined with the insulating panel. The invention is described below in more detail with reference to the figures of the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of an outlet / lantemeau of a roof, according to the characteristics of the FIG. 2 is a sectional view, on a larger scale, of a wall of the curb, according to one embodiment; FIG. 3 is a sectional view of a wall of the curb; according to another embodiment.
Comme indiqué, l’invention s’applique à tous types de costière, quelles que soient ses formes, ses dimensions et les applications envisagées, à savoir dôme ou voûte d’éclairement zénithal, exutoire de fumée,...............As indicated, the invention applies to all types of curb, whatever its shape, its dimensions and the envisaged applications, namely dome or zenithal illumination vault, smoke outlet, ........ .......
La costière est désignée dans son ensemble par (C), et comprend généralement quatre côtés (1). La fixation de la costière (C), en débordement d’un bâtiment ou autres, s’effectue par tous moyens connus et appropriés. De même, la fixation d’un dormant à la périphérie supérieure de la costière n’est pas décrit en détail, car susceptible de faire l’objet de différentes variantes. L’invention concerne l’isolation des différents côtés (1) de la costière.The curb is generally designated by (C), and generally comprises four sides (1). The fixing of the curb (C), in overflow of a building or others, is carried out by any known and appropriate means. Similarly, the attachment of a frame at the upper periphery of the curb is not described in detail, as likely to be the subject of different variants. The invention relates to the insulation of the different sides (1) of the curb.
Selon une caractéristique à la base de l’invention, chacun des côtés (1) de la costière comprend au moins une couche d’un matériau (2) à changement de phase (MCP), et au moins une couche d’un matériau isolant (3)·According to a characteristic underlying the invention, each of the sides (1) of the curb comprises at least one layer of a material (2) with phase change (MCP), and at least one layer of an insulating material (3) ·
Un matériau à changement de phase se présente sous forme de microbilles de cire, de paraffine encapsulée dans des polymères.A phase change material is in the form of wax microbeads, paraffin encapsulated in polymers.
Comme indiqué, ce type de matériau (MCP) est capable de changer d’état physique dans une plage de température, située généralement entre 10 et 80°C. Dans cet intervalle de température, le changement de phase reste la fusion/solidification. Le principe du changement de phase linéaire à transfert thermique s’effectue, soit par chaleur sensible, soit par chaleur latente.As indicated, this type of material (MCP) is able to change its physical state in a temperature range, usually between 10 and 80 ° C. In this temperature range, the phase change remains fusion / solidification. The principle of thermal transfer linear phase change is effected either by sensible heat or by latent heat.
Dans le cas d’un transfert thermique par chaleur sensible, le matériau cède au stock de l’énergie, avec variation de sa propre température, sans pour autant changer d’état.In the case of heat transfer by sensible heat, the material gives in to the stock of the energy, with variation of its own temperature, without changing state.
Dans le cas d’un transfert thermique par chaleur latente, le matériau stocke ou cède de l’énergie, par simple changement d’état, tout en conservant une température constante, à savoir celle du changement d’état.In the case of a heat transfer by latent heat, the material stores or gives energy, by simple change of state, while maintaining a constant temperature, namely that of the change of state.
Selon l’invention, la ou les couches de matériaux à changement de phase (2) est (sont) constituée(s) par un panneau (4), agencé pour recevoir ledit matériau à changement de phase. Ce panneau (4) est donc agencé pour recevoir intérieurement le matériau à changement de phase en faisant, par conséquent, office de contenant.According to the invention, the layer (s) of phase change material (2) is (are) constituted by a panel (4), arranged to receive said phase change material. This panel (4) is thus arranged to internally receive the phase change material thereby making it a container.
Avantageusement, ce panneau (4) est du type alvéolaire, en délimitant sur la totalité de sa hauteur ou de sa longueur des cavités (4a) destinées à être remplies du matériau à changement de phase (2). Le panneau (4) est, par exemple, en polycarbonate, carton ondulé,....... Au moins un panneau (4), recevant le matériau à changement de phase, constitue la paroi interne de chacun des côtés (1) de la costière.Advantageously, this panel (4) is of the cellular type, delimiting over its entire height or length cavities (4a) intended to be filled with the phase change material (2). The panel (4) is, for example, polycarbonate, corrugated cardboard, ....... At least one panel (4), receiving the phase-change material, constitutes the inner wall of each of the sides (1) of the curb.
La couche de matériau isolant (3) peut être constituée par de la laine de roche bitumée.The layer of insulating material (3) may consist of bituminous rock wool.
Dans la forme de réalisation illustrée figure 2, chaque côté (1) de la costière comprend, depuis sa paroi interne jusqu’à sa paroi externe, un panneau (4) recevant le matériau à changement de phase (2), et un panneau isolant (3). Lesdits panneaux (4) et (3) sont juxtaposés d’une manière jointive.In the embodiment illustrated in FIG. 2, each side (1) of the curb comprises, from its inner wall to its outer wall, a panel (4) receiving the phase-change material (2), and an insulating panel. (3). Said panels (4) and (3) are juxtaposed in a contiguous manner.
Dans la forme de réalisation illustrée figure 3, chaque côté (1) de la costière comprend, depuis sa paroi interne jusqu’à sa paroi externe, deux panneaux (4a) et (4b) recevant le matériau à changement de phase, et un panneau isolant (3). Les deux panneaux (4a) et (4b) reçoivent chacun un matériau à changement de phase de fusion différente. Les deux panneaux (4a) et (4b) recevant le matériau à changement de phase (2) sont espacés. Le panneau (4b) qui ne constitue pas la paroi interne du côté de la costière, est jointif avec le panneau isolant (3).In the embodiment illustrated in FIG. 3, each side (1) of the curb comprises, from its inner wall to its outer wall, two panels (4a) and (4b) receiving the phase-change material, and a panel insulation (3). The two panels (4a) and (4b) each receive a different melting phase change material. The two panels (4a) and (4b) receiving the phase change material (2) are spaced apart. The panel (4b) which does not constitute the inner wall of the side of the curb, is joined with the insulating panel (3).
Des essais ont été effectués dans le cas de deux costières identiques, l’une, dont les parois sont isolées selon l’état antérieur de la technique, c’est-à-dire avec un panneau de laine de roche seulement, et l’autre, dont les côtés sont isolés selon les caractéristiques de l’invention, c’est-à-dire avec un panneau (4) garni d’un matériau à changement de phase (2) juxtaposé à un panneau isolant (3).Tests were carried out in the case of two identical curbs, one of which the walls are insulated according to the prior art, that is to say with a rock wool panel only, and the other, whose sides are insulated according to the characteristics of the invention, that is to say with a panel (4) lined with a phase change material (2) juxtaposed to an insulating panel (3).
Les essais ont été effectués dans les mêmes conditions de températures.The tests were carried out under the same temperature conditions.
Au bout de vingt minutes, les parois extérieures de la costière, selon l’état de la technique, sont plus chaudes que celles de la costière, dont les côtés intègrent un panneau garni d’un matériau à changement de phase. Dès que la température intérieure de la costière est supérieure à 23 °C, le matériau à changement de phase emmagasine les apports de chaleur, par changement de phase. Pendant le processus du changement de phase, le matériau réduit les déperditions, de sorte que l’on obtient une résistance thermique très importante.After twenty minutes, the outer walls of the curb, according to the state of the art, are warmer than those of the curb, whose sides incorporate a panel lined with a phase change material. As soon as the interior temperature of the curb is greater than 23 ° C, the phase change material stores heat gains, by phase change. During the phase change process, the material reduces the losses, so that a very high thermal resistance is obtained.
Au bout de 40 minutes, les écarts de température entre les deux costières ont augmenté. Le matériau à changement de phase continue d’emmagasiner, par changement de phase, les apports de chaleur, réduisant en conséquence, les déperditions thermiques.After 40 minutes, the temperature differences between the two curbs increased. The phase change material continues to store, by phase change, the heat inputs, thereby reducing heat losses.
Au bout de 45 minutes, les essais sont terminés.After 45 minutes, the tests are complete.
Après retrait du matériau isolant, la paroi extérieure du panneau recevant le matériau à changement de phase est à 19°C, tandis que sa paroi intérieure est à 27°C.After removal of the insulating material, the outer wall of the panel receiving the phase change material is at 19 ° C, while its inner wall is at 27 ° C.
Il résulte de ces caractéristiques, que pendant la journée, que ce soit en hiver ou en été, la déperdition thermique est réduite. On obtient, par conséquent, un stockage de surplus de chaleur à l’intérieur de la costière.It follows from these characteristics that during the day, whether in winter or in summer, heat loss is reduced. As a result, a surplus heat storage is obtained inside the curb.
Lorsqu’il fait nuit, que ce soit en hiver ou en été, on obtient également une déperdition thermique réduite.When it is dark, whether in winter or in summer, there is also a reduced heat loss.
Par contre, en hiver, il y a restitution de la chaleur emmagasinée dans le bâtiment où est installée la costière, tandis qu’en été, il y évacuation de la chaleur emmagasinée.On the other hand, in winter, there is a return of the heat stored in the building where the curb is installed, while in summer, there is evacuation of stored heat.
On rappelle, de manière parfaitement connue pour un homme du métier, qu’il existe différents types de matériaux à changement de phase, à savoir les composés minéraux, les composés organiques et les composés eutectiques.It will be recalled, in a manner well known to those skilled in the art, that there are different types of phase-change materials, namely mineral compounds, organic compounds and eutectic compounds.
Avantageusement, les matériaux à changement de phase utilisés sont de la famille des composés eutectiques, qui sont un mélange de sel possédant une température de fusion constante pour une valeur particulière de concentration.Advantageously, the phase-change materials used are from the family of eutectic compounds, which are a salt mixture having a constant melting temperature for a particular concentration value.
Ces composés peuvent être inorganiques et/ou organiques.These compounds can be inorganic and / or organic.
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle que les caractéristiques d’isolation de la costière permettent d’absorber le surplus de chaleur, quand la température augmente, et de restituer cette chaleur, lorsque la température redescend en dessous d’un certain seuil.The advantages are apparent from the description, in particular it is emphasized and recalled that the insulation characteristics of the curb allow to absorb excess heat, when the temperature increases, and to restore this heat, when the temperature falls below from a certain threshold.
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- 2016-06-02 FR FR1655047A patent/FR3052174B3/en active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PLFP | Fee payment |
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Year of fee payment: 4 |
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Effective date: 20191021 |
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| CD | Change of name or company name |
Owner name: KINGSPAN LIGHT AIR, FR Effective date: 20191021 |
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| CJ | Change in legal form |
Effective date: 20191021 |
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