WO2006100389A2 - Echangeur thermique souple - Google Patents

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WO2006100389A2
WO2006100389A2 PCT/FR2006/000642 FR2006000642W WO2006100389A2 WO 2006100389 A2 WO2006100389 A2 WO 2006100389A2 FR 2006000642 W FR2006000642 W FR 2006000642W WO 2006100389 A2 WO2006100389 A2 WO 2006100389A2
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coil
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plastic
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Loïc POLLET
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Pennel Et Flipo
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    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
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    • D03—WEAVING
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    • D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/50—Rollable or foldable solar heat collector modules
    • F24S20/55—Rollable or foldable solar heat collector modules made of flexible materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the present invention relates to the field of heat exchangers. More specifically, the invention relates to a planar and flexible heat exchanger, defining at least one channel in which a fluid can circulate, in particular so as to allow a heat exchange between said fluid and the external medium, as well as methods for get.
  • plastic heat exchangers consist of extruded tubes connected to each other by different methods. These tubes can be placed on the ground or on a roof in the form of sheets or coils.
  • These heat exchangers may have a number of disadvantages.
  • One of the disadvantages is that the laying of these tubes is often long because it can require the realization of many junctions to connect each tube to an inlet manifold and a fluid outlet manifold. On the other hand, these junctions can be a source of leakage.
  • Yet another disadvantage relates to the repair in case of leakage which is done either by gluing or mechanically, with the need to remove the damaged portion of the tube; however this operation is relatively long and the repaired area can become a weak point.
  • the subject of the present invention is therefore a planar, flexible heat exchanger comprising at least one plastic sheet, a textile support coated or coated, in particular with plastic, and / or a coated grid, in particular of plastic, said exchanger defining at least one coil in which a fluid can flow.
  • the plastic may be a flexible thermoplastic.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a heat exchanger according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a coated fabric heat exchanger
  • FIG. 3 is a diagrammatic view in section along a transverse AA 'indicated on FIG. FIG. 2 of a coated fabric heat exchanger
  • FIG. 4 is a diagrammatic cross-sectional view BB 'shown in FIG. 2 of a coated fabric heat exchanger;
  • FIGS. 5, 6, 7, 8 and 9 are diagrammatic and top views of FIG. possible shapes of the tubular zone for the heat exchanger,
  • FIG. 10 is a diagrammatic and top view of the arrangement of the coil in the heat exchanger according to the invention, consisting of several panels, and
  • FIG. 11 is a schematic view of the connection of the coils between the different panels.
  • the heat exchanger comprises a sheet, a support or a grid, in particular coated, folded so as to define two layers.
  • the heat exchanger comprises at least two sheets, two supports or two grids, in particular coated, defining at least two layers, in particular, the heat exchanger comprises two sheets, two supports or two grids, in particular coated, defining at least two layers.
  • the heat exchanger may comprise a succession, especially continuous, or a string, of coils, in particular more than 2, especially more than 5, more particularly more than 10, or more than 50 coils.
  • this succession of coils is carried by the same sheet, support or grid, especially coated.
  • These coils can be connected by means of sealed junctions, including liquids, in particular by a pipe, in particular adapted to adapt to the output of a coil and the input of the next.
  • the heat exchanger has a length greater than or equal to 2 m, in particular greater than or equal to 5 m, in particular greater than or equal to 10 m, or even greater than or equal to
  • It may have a length / width ratio greater than or equal to 5, in particular greater than or equal to 10, in particular greater than or equal to 25, more particularly greater than or equal to 50, and even greater than or equal to 100.
  • the heat exchanger according to the invention may be in the form of a roll or be folded, in particular in at least 5 or even at least 10 turns, so as to allow the user to dispense the length of heat exchanger desired.
  • the heat exchanger can be packaged in roll form or folded.
  • the roller may be disposed on a hollow mandrel so as to allow easy unwinding.
  • the heat exchanger may comprise, in the coil, structures of the bypass type, in particular making it possible to facilitate the emptying of the heat exchanger, in particular at least one for three, in particular one for two, or even one for a coil bend.
  • these derivations may be diameter conduits less than the diameter of the coil, or main pipe of the coil.
  • the heat exchanger may also comprise structures making it possible to disturb the laminar flow of the fluid, for example ducts with a diameter smaller than that of the coil. These structures can in particular improve the heat exchange between the outside and the fluid circulating in the exchanger.
  • the subject of the invention is a heat exchanger comprising, or consisting of, at least one coated grid and / or at least one coated fabric, in particular of plastic, or at least one plastic sheet wherein the coil is delimited by a sealed junction of the coated grid, coated fabric or sheet.
  • the heat exchanger comprises at least one plastic sheet, coated grid, in particular of plastic, and / or a coated fabric, in particular of plastic, defining at least two superimposed layers, characterized in that it consists in assembling these two layers in certain places to define a course in the form of a coil (1) whose particular geometry is intended for the easy circulation of a fluid, especially on the longest course possible for a specific surface.
  • the assembly in particular of the sheet, grid or support, as well as the production of coils and / or shunts, can be achieved by thermal welding, high-frequency welding, ultrasonic welding, by bonding, or by any other means of assembly.
  • the sheets of plastic and in particular of flexible thermoplastic, can be made by calendering or extrusion.
  • the removal of the fluid during the emptying of the heat exchanger for storage can be facilitated by the presence of shunts. They may be of diameter smaller than the diameter of the coil so that the fluid preferably circulates in the coil when the heat exchanger is in operation.
  • a coil is a panel; according to the usage, it will be possible to use 1, 2, 3, ... panels.
  • connection between two juxtaposed panels can be simplified, especially since the fluid outlet of the first panel can be located opposite the fluid inlet of the second panel.
  • the heat exchanger comprises two superimposed plastic coated grids 30.
  • These coated grids 30 consist of two flexible thermoplastic sheets 20 which have been calendered or extruded.
  • Another variant is to deposit the grid 10 on the sheet 20 during calendering or extrusion. This complex consisting of the grid 10 and the sheet 20 will then be laminated to a sheet 20 by means of a doubling machine.
  • the grid 10 is preferably made of synthetic yarns such as, for example, polyamide, polyester, aramid yarns, etc.
  • the sheets 20 are based on flexible plastics.
  • Flexibility is an important property because the fluid must be able to circulate easily in the coil 1, figure 1.
  • soft thermoplastics such as PVC, polyurethane, polyethylene.
  • thermoplastics can be flexible.
  • the two coated grids 30 can then be welded either by high frequency, thermally or by ultra son, or by another method of assembly. These assembly methods are quick and inexpensive methods.
  • the two coated grids 30 can also be assembled by gluing. This method requires more manpower has the advantage of reducing the investment.
  • the assembly is shown at 2 in FIG. 1.
  • This assembly 2 makes it possible to produce a tubular zone having the shape of a coil 1, in Figure 1, whose geometry allows easy flow of the fluid.
  • in 4, in Figure 1, are the inputs and outputs of the fluid.
  • the coil 1 will comprise shunts 3, whose diameter is smaller than the diameter of this coil.
  • FIG. 5 gives, by way of example, the positioning of four coils, each coil constituting a panel 5- 6-7-8.
  • FIG. 11 represents the positioning of two juxtaposed panels and in particular the exit of the coil of the panel 6 is in front of the inlet of the coil of the panel 7. With such a positioning, the connection is simple, fast, requires the minimum of pipe and minimizes leaks.
  • These heat exchangers can be used for heating outdoor pools, preheating water for domestic or industrial needs.
  • the subject of the invention is a planar and flexible heat exchanger in coated textile support, comprising a woven fabric composed of warp yarns and weft yarns, of particular shape coated with a sealant, characterized in that the fabric comprises a tubular zone with a lower ply composed of a part of the warp threads between which the yarns of the yarn pass alternately. weft and an upper ply composed of the other part of the warp threads between which the weft threads alternately pass and, on either side of this zone, a connecting zone composed of all the warp threads between which alternatively passes the weft thread.
  • the zone with the lower and upper layers has the shape of a coil to allow the circulation of a fluid.
  • the branches of the coil can be interconnected by tubes, in particular or bypass, consisting of a lower layer and an upper layer of fabric.
  • the fabric can be coated on both sides with rubber or plastic to make the heat exchanger tight to allow the circulation of a fluid.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a heat exchanger consisting of a woven fabric of particular shape composed of warp son and weft son and coated on each of its faces with a sealant characterized in that it consists of forming a tube having the shape of a coil, this tubular zone consisting of a lower layer and an upper layer.
  • a sealant characterized in that it consists of forming a tube having the shape of a coil, this tubular zone consisting of a lower layer and an upper layer.
  • the shape of serpentine tube allows the circulation of a fluid, to pass in said tubular zone the weft yarn alternately between the warp threads of the lower ply and alternately between the warp threads of the upper ply,
  • connection zone between the tubes of the tubular zone by passing, on either side of the tube, the weft yarn alternately between the set of warp threads, to be deposited on both sides of the fabric as well as made a sealant.
  • junctions between the various branches of the coil can be realized, in particular to ensure easy flow of the fluid during the emptying of the exchanger for storage and / or to disrupt the laminar flow of the fluid.
  • These junctions may be in the form of tubes constituted by an upper layer and a lower layer of fabric.
  • the coating may be deposited by coating or calendering or by extrusion or by rolling a film of coating on both sides of the fabric. After the coating has been deposited, the fabric may be heat-treated for gelation or the vulcanization of this coating.
  • the sealant may comprise or consist of at least one layer of rubber and / or at least one layer of flexible thermoplastic.
  • FIG. 2 diagrammatically shows a panel of a heat exchanger made of coated fabric, designated as a whole reference 21, and which consists of a woven textile support 210 covered on each of its faces with a sealant 220.
  • the heat exchanger 21 comprises a zone 22 consisting of a coil and a connection zone 23.
  • the woven fabric support 210 is formed by longitudinal son (chain) 211 and transverse son (weft) 212.
  • the yarns 211 and 212 are preferably synthetic yarns such as, for example, polyamide, polyester, aramid yarns.
  • the warp yarns 211 are separated into a lower sheet formed of warp yarns 211a and an upper layer formed of warp threads 211b.
  • connection zones 23 the weft threads 212 pass alternately in the set of warp threads 211 composing these zones.
  • the connection zones are composed of all the warp threads
  • the textile support strip 210 is therefore in the form of a flat surface and can be covered with a sealant.
  • the deposition of the coating 220 may be carried out for example by coating or calendering or by extrusion or by rolling a coating film on the faces of the textile strip 210.
  • a bonding paste may be deposited on the faces of the strip 210.
  • the bonding paste may consist for example of an adhesive in a pasty form.
  • a heat treatment of the fabric 210 may be performed to achieve the gelation or vulcanization of the coating.
  • Figure 2 shows only one coil which constitutes a panel of the heat exchanger. Depending on the usage, it is possible to have to use several panels as shown in FIG.
  • junction tubes 24 ( Figure 4) of diameter less than the diameter of the coil, are made in the same way as the coil 22 ( Figure 2).
  • the weaving process as the coating process are continuous processes, they allow to achieve long lengths. Depending on the use of the heat exchanger, 1, 2 or 3 panels will be used.
  • Figure 10 shows the positioning of the coils relative to each other and in particular the coil exit of the panel 6 ( Figure 10) is opposite the inlet of the coil of the panel 7 ( Figure 10).
  • One of the advantages of the manufacturing method according to the invention lies in the fact that with such positioning the connection of two panels is simple and fast and minimizes leakage; this is also true for the inlet and outlet of the heat exchanger.
  • This manufacturing method according to the invention is applicable to the manufacture of heat exchangers for heating outdoor pools, preheating water for domestic or industrial purposes, heating water for remote areas and in seasonal sites like summer camps, campsites.

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Abstract

La presente invention concerne un echangeur thermique plan, souple, ledit echangeur comprenant au moins une feuille plastigue, un support textile revetu ou enduit (30) , notamment de plastigue et/ou une grille enduite, notamment de plastique, ledit echangeur definissant au moins un serpentin (1) dans leguel un fluide peut circuler et un procede permettant de l'obtenir.

Description

ÉCHANGEUR THERMIQUE SOUPLE
La présente invention concerne le domaine des échangeurs thermiques. Plus précisément, l'invention concerne un échangeur thermique plan et souple, définissant au moins un canal dans lequel un fluide peut circuler, notamment de manière à permettre un échange de chaleur entre ledit fluide et le milieu extérieur, ainsi que des procédés permettant de les obtenir.
Il existe de nombreux échangeurs thermiques plans sans vitrage. La principale application est le chauffage des piscines extérieures mais aussi le chauffage saisonnier des piscines intérieures, le chauffage de l'eau pour des besoins domestiques ou encore le chauffage de l'eau de régions éloignées.
Certains de ces échangeurs thermiques en matières plastiques sont constitués de tubes extrudés reliés les uns aux autres par différents procédés. Ces tubes peuvent être posés sur le sol ou sur un toit sous forme de nappes ou de serpentins.
Ces échangeurs thermiques peuvent présenter un certain nombre d'inconvénients. Un des inconvénients est que la pose de ces tubes est souvent longue car elle peut demander la réalisation de nombreuses jonctions pour relier chaque tube à un collecteur d'entrée et à un collecteur de sortie du fluide. D'autre part, ces jonctions peuvent être source de fuite.
Un autre inconvénient est lié à la rigidité de ces échangeurs par la nature des matières plastiques utilisées et par leur conception ; ceci rend le démontage laborieux et le stockage difficile. Cette rigidité entraîne également une sensibilité au gel.
Encore un autre inconvénient concerne la réparation en cas de fuite qui se fait soit par un collage, soit mécaniquement, avec la nécessité d'enlever la partie du tube endommagé ; cependant cette opération est relativement longue et la zone réparée peut devenir un point de faiblesse.
Il existe donc un besoin pour des échangeurs thermiques permettant notamment de surmonter tout ou partie des problèmes techniques énoncés ci-dessus, en particulier des échangeurs thermiques pouvant être réalisés facilement, à moindre prix, résistant et/ou faciles à transporter.
La présente invention à donc pour objet un échangeur thermique plan, souple, comprenant au moins une feuille plastique, un support textile revêtu ou enduit, notamment de plastique, et/ou une grille enduite, notamment de plastique, ledit échangeur définissant au moins un serpentin dans lequel un fluide peut circuler.
Selon un mode de réalisation, le plastique peut être un thermoplastique souple .
Brève description des figures 1 à 11 :
- la figure 1 est une vue schématique et en perspective d'un échangeur thermique conforme à l ' invention - la figure 2 est une vue schématique et en perspective d'un échangeur thermique en tissu enduit
- la figure 3 est une vue schématique et en coupe suivant une transversale AA' indiquée sur la figure 2 d'un échangeur thermique en tissu enduit,
- la figure 4 est une vue schématique et en coupe suivant une transversale BB' indiquée sur la figure 2 d'un échangeur thermique en tissu enduit, - les figures 5, 6, 7 , 8 et 9 sont des vues schématiques et du dessus de formes possibles de la zone tubulaire pour l ' échangeur thermique ,
- la figure 10 est une vue schématique et du dessus de la disposition du serpentin dans l' échangeur thermique conforme à l'invention, constitué de plusieurs panneaux, et
- la figure 11 est une vue schématique du raccordement des serpentins entre les différents panneaux.
Selon un mode de réalisation particulier, 1'échangeur thermique comprend une feuille, un support ou une grille, notamment revêtu, replié de manière à définir deux couches.
Selon un autre mode de réalisation, l'échangeur thermique comprend au moins deux feuilles, deux supports ou deux grilles, notamment revêtus, définissant au moins deux couches, en particulier, 1 'échangeur thermique comprend deux feuilles, deux supports ou deux grilles, notamment revêtus, définissant au moins deux couches.
L 'échangeur thermique peut comprendre une succession, notamment continue, ou un chapelet, de serpentins, en particulier plus de 2, notamment plus de 5, tout particulièrement plus de 10, voire plus de 50 serpentins. En particulier, cette succession de serpentins est portée par la même feuille, support ou grille, notamment revêtus.
Ces serpentins peuvent être reliés par des moyens de jonctions étanches, notamment aux liquides, en particulier par un tuyau, notamment susceptible de s'adapter sur la sortie d'un serpentin et sur l'entrée du suivant.
Tout particulièrement, l'échangeur thermique présente une longueur supérieure ou égale à 2 m, notamment supérieure ou égale à 5 m, en particulier supérieure ou égale à 10 m, voire supérieure ou égale à
50 m.
Il peut présenter un rapport longueur / largeur supérieur ou égal à 5, notamment supérieur ou égal à 10, en particulier supérieur ou égal à 25, tout particulièrement supérieur ou égal à 50, voire supérieur ou égal à 100.
L'échangeur thermique selon l'invention peut se présenter sous forme de rouleau ou être plié, notamment en au moins 5, voire en au moins 10 spires, de manière à permettre de débiter la longueur d'échangeur thermique souhaitée par l'utilisateur.
En particulier, l'échangeur thermique peut être conditionné sous forme de rouleau ou plié. Le rouleau peut être disposé sur un mandrin creux de manière à permettre un déroulement aisé.
L'échangeur thermique peut comprendre dans le serpentin des structures de type dérivations, ou « bypass », permettant notamment de faciliter la vidange de l'échangeur thermique, en particulier, au moins une pour trois, en particulier une pour deux, voire une pour un coude de serpentin. En particulier ces dérivations peuvent être des conduits de diamètre inférieur au diamètre du serpentin, ou du conduit principal du serpentin.
L'échangeur thermique peut également comprendre des structures permettant de perturber le flux laminaire du fluide, par exemple des conduits d'un diamètre inférieur à celui du serpentin. Ces structures peuvent notamment améliorer les échanges thermiques entre l'extérieur et le fluide circulant dans l'échangeur.
Selon une première variante, l'invention a pour objet un échangeur thermique comprenant, ou constitué, d'au moins une grille enduite et/ou d'au moins un tissu enduit, notamment de plastique, ou encore d'au moins une feuille plastique dans lequel le serpentin est délimité par une jonction étanche de la grille enduite, tissu enduit ou feuille.
En particulier, l'échangeur thermique comprend au moins une feuille plastique, grille enduite, notamment de plastique, et/ou un tissu enduit, notamment de plastique, définissant au moins deux couches superposés, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler ces deux couches à certains endroits afin de délimiter un parcours ayant la forme d'un serpentin (1) dont la géométrie particulière a pour but la circulation aisée d'un fluide, notamment sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée.
La présente invention a encore pour objet un procédé pour fabriquer un échangeur thermique plan caractérisé en ce qu'il consiste :
- à utiliser au moins une feuilles plastique, grille et/ou tissu enduits, notamment de thermoplastique souple , et
- à assembler au moins deux couches de cette feuille , grille ou tissu enduit à certains endroits afin de délimiter une zone tubulaire ayant la forme d'un serpentin et dont la géométrie a pour but la circulation aisée d'un fluide sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée.
L'assemblage, notamment de la feuille, grille ou support, ainsi que la réalisation des serpentins et/ou dérivations, peut être réalisé par soudure thermique, soudure haute-fréquence, soudure ultra son, par collage, ou par tout autre moyen d'assemblage.
Les feuilles de plastique, et notamment de thermoplastique souple, peuvent être réalisées par calandrage ou extrusion.
L'élimination du fluide lors de la vidange de l'échangeur thermique en vue du stockage peut être facilitée par la présence de dérivations. Elles peuvent être de diamètre inférieur au diamètre du serpentin pour que le fluide circule préférentiellement dans le serpentin lorsque l'échangeur thermique est en fonctionnement . Un serpentin constitue un panneau ; selon l'usage, on pourra utiliser 1, 2, 3, ... panneaux.
Le raccordement entre deux panneaux juxtaposés peut être simplifié, notamment car la sortie du fluide du premier panneau peut être située en face de l'entrée du fluide du deuxième panneau.
Selon un premier mode de confection représenté sur la figure 1, l'échangeur thermique comporte deux grilles enduites de plastique superposées 30. Ces grilles enduites 30 sont constituées de deux feuilles de thermoplastiques souples 20 qui ont été calandrées ou extrudées .
Ces deux feuilles 20 sont ensuite contrecollées à chaud sur une grille 10, à l'aide d'une machine de doublage .
Une autre variante consiste à déposer la grille 10 sur la feuille 20 lors du calandrage ou de l'extrusion. Ce complexe constitué de la grille 10 et de la feuille 20 sera ensuite contrecollé sur une feuille 20 à l'aide d'une machine de doublage.
La grille 10 est constituée de préférence de fils synthétiques comme, par exemple, les fils de polyamide, polyester, aramide, ... Les feuilles 20 sont à base de matières plastiques souples.
La souplesse est une propriété importante car le fluide doit pouvoir circuler facilement dans le serpentin 1, figure 1. D'autre part, pour permettre l'assemblage, on s'adressera à des thermoplastiques souples, tels que PVC, polyuréthane, polyéthylène, .... En particulier, les thermoplastiques peuvent être souples.
Les deux grilles enduites 30 peuvent être ensuite soudées soit par haute fréquence, soit thermiquement, soit par ultra son, soit par une autre méthode d'assemblage. Ces méthodes d'assemblage sont des méthodes rapides et peu onéreuses.
Les deux grilles enduites 30 peuvent être aussi assemblées par collage. Cette méthode nécessitant plus de main d'œuvre présente l'avantage de réduire l'investissement.
L'assemblage est représenté en 2 sur la figure 1. Cet assemblage 2 permet de réaliser une zone tubulaire ayant la forme d'un serpentin 1, sur la figure 1, dont la géométrie permet un écoulement facile du fluide. En 4, sur la figure 1, se situent les entrées et sorties du fluide. Toujours comme indiqué sur la figure 1, le serpentin 1 comportera des dérivations 3, de diamètre inférieur au diamètre de ce serpentin.
Ces dérivations permettent l'écoulement facile du fluide lors de la vidange de l'échangeur thermique. Plusieurs formes de serpentin 1 sont possibles comme indiqué sur les figures 5, 6, 7, 8 et 9 données à titre d'exemples. La longueur du serpentin 1 et le nombre de branches sont variables et sont fonction du matériel de soudage utilisé. Le procédé d'assemblage est un procédé pas à pas. L'on pourra donc réaliser le nombre de serpentins nécessaires pour l'usage envisagé. La figure 10 donne, à titre d'exemple, le positionnement de quatre serpentins, chaque serpentin constituant un panneau 5- 6-7-8.
La figure 11 représente le positionnement de deux panneaux juxtaposés et en particulier la sortie du serpentin du panneau 6 est en face de l'entrée du serpentin du panneau 7. Avec un tel positionnement, le raccordement est simple, rapide, nécessite le minimum de tuyau et minimise les fuites.
Ces échangeurs thermiques peuvent être destinés au chauffage des piscines extérieures, au préchauffage de l'eau pour des besoins domestiques ou industriels.
Selon une autre variante, l'invention a pour objet un échangeur thermique plan et souple en support textile revêtu, comportant un tissu tissé, composé de fils de chaîne et de fils de trame, de forme particulière revêtu d'un enduit d'étanchéité caractérisé en ce que le tissu comporte une zone tubulaire avec une nappe inférieure composée d'une partie des fils de chaîne entre lesquels passent alternativement les fils de trame et une nappe supérieure composée de l'autre partie des fils de chaîne entre lesquels passent alternativement les fils de trame et, de part et d'autre de cette zone, une zone de liaison composée de l'ensemble des fils de chaîne entre lesquels passe alternativement le fil de trame.
La zone avec les nappes inférieures et supérieures a la forme d'un serpentin pour permettre la circulation d'un fluide.
Les branches du serpentin peuvent être reliées entre elles par des tubes, notamment ou de dérivation, constitués d'une nappe inférieure et d'une nappe supérieure de tissu.
Le tissu peut être enduit sur ses deux faces de caoutchouc ou de matière plastique en vue de rendre l'échangeur thermique étanche pour permettre la circulation d'un fluide.
La présente invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un échangeur thermique constitué d'un tissu tissé de forme particulière composé de fils de chaîne et de fils de trame et revêtu sur chacune de ses faces d'un enduit d'étanchéité caractérisé en ce qu'il consiste : à former un tube ayant la forme d'un serpentin, cette zone tubulaire étant constituée d'une nappe inférieure et d'une nappe supérieure. La forme du tube en serpentin permet la circulation d'un fluide, à faire passer dans ladite zone tubulaire le fil de trame alternativement entre les fils de chaîne de la nappe inférieure et alternativement entre les fils de chaîne de la nappe supérieure,
- à former une zone de liaison entre les tubes de la zone tubulaire en faisant passer, de part et d'autre du tube, le fil de trame alternativement entre l'ensemble des fils de chaîne, à déposer sur les deux faces du tissu ainsi réalisé un enduit d'étanchéité.
Des jonctions entre les différentes branches du serpentin peuvent être réalisées, notamment pour assurer un écoulement facile du fluide lors de la vidange de l'échangeur en vue de son stockage et/ou pour perturber l'écoulement laminaire du fluide. Ces jonctions peuvent avoir la forme de tubes constitués par une nappe supérieure et une nappe inférieure de tissu.
Il est possible, préalablement au dépôt de l'enduit, de déposer sur les deux faces du tissu une pâte d'adhérisation et d'effectuer un traitement thermique du tissu pour sécher la pâte d'adhérisation et éliminer les solvants .
L'enduit peut être déposé par enduction ou par calandrage ou par extrusion ou encore par laminage d'une pellicule d'enduit sur les deux faces du tissu Après le dépôt de l'enduit, le tissu peut subir un traitement thermique pour la gélification ou la vulcanisation de cet enduit.
L'enduit d'étanchéité peut comprendre ou être constitué d'au moins une couche de caoutchouc et/ou d'au moins une couche de thermoplastique souple.
Sur la figure 2 on a représenté schématiquement un panneau d'un échangeur thermique en tissu enduit, désigné dans son ensemble référence 21, et qui se compose d'un support textile tissé 210 recouvert sur chacune de ses faces d'un enduit d'étanchéité 220.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, l'échangeur thermique 21 comporte une zone 22 constituée d'un serpentin et d'une zone de liaison 23.
Comme représenté plus particulièrement sur les figures 3 et 4, le support textile tissé 210, figure 2, est formé par des fils longitudinaux (chaîne) 211 et des fils transversaux (trame) 212.
Les fils 211 et 212 sont de préférence des fils synthétiques comme par exemple des fils de polyamide, polyester, aramide, ... Dans la zone du serpentin 2 les fils de chaîne 211 sont séparés en une nappe inférieure formée de fils de chaîne 211a et une nappe supérieure formée de fils de chaîne 211b.
Dans les zones de liaison 23 les fils de trame 212 passent alternativement dans l'ensemble des fils de chaîne 211 composant ces zones. Ainsi les zones de liaison sont composées de l'ensemble des fils de chaîne
211 et du fil de trame 212 qui passe alternativement entre les fils de chaîne 211. La résistance mécanique de ces zones de liaison 23 est de la même grandeur que la résistance mécanique de la zone serpentin 22.
Un des avantages du procédé de fabrication réside principalement dans le fait que ce support textile peut être réalisé sur un métier à tisser conventionnel. La bande de support textile 210 se présente donc sous la forme d'une surface plane et peut être recouverte d'un enduit d'étanchéité.
Par conséquent, le dépôt de l'enduit 220 peut être réalisé par exemple par enduction ou par calandrage ou par extrusion ou par laminage d'une pellicule d'enduit sur les faces de la bande textile 210.
Préalablement au dépôt de l'enduit 220 et en fonction du type d'enduit utilisé, une pâte d'adhérisation peut être déposée sur les faces de la bande 210.
Ensuite, une opération de séchage est effectuée pour sécher cette pâte d'adhérisation et éliminer les solvants . La pâte d'adhérisation peut être constituée par exemple par une colle sous une forme pâteuse.
Par ailleurs, après le dépôt de l'enduit 220, un traitement thermique du tissu 210 peut être effectué pour réaliser la gélification ou la vulcanisation de cet enduit.
Compte tenu que l'échangeur thermique est d'une part plan et d'autre part que les polymères utilisés sont souples, celui-ci est facilement pliable ce qui facilite son stockage et sa mise en place. Pour améliorer l'écoulement du fluide dans le serpentin 2, les figures 5, 6, 7, 8 et 9 donnent, à titre d'exemple, des formes possibles de la zone tubulaire.
La figure 2 ne représente qu'un seul serpentin qui constitue un panneau de l'échangeur thermique. Selon l'usage, il est possible d'avoir à utiliser plusieurs panneaux comme représenté sur la figure 10.
Également, pour améliorer l'écoulement du fluide lors de la vidange de l'échangeur thermique en vue du stockage de ce dernier, des tubes de jonction 24 (figure 4) de diamètre inférieur au diamètre du serpentin, sont réalisés de la même manière que le serpentin 22 (figure 2). Le procédé de tissage comme le procédé d'enduction sont des procédés continus, ils permettent de réaliser de grandes longueurs. Selon l'usage de l'échangeur thermique, l'on utilisera 1, 2 ou 3 panneaux.
La figure 10 représente le positionnement des serpentins les uns par rapport aux autres et en particulier la sortie du serpentin du panneau 6 (figure 10) est en face de l'entrée du serpentin du panneau 7 (figure 10). L'un des avantages du procédé de fabrication selon l'invention réside dans le fait qu'avec un tel positionnement le raccordement de deux panneaux est simple et rapide et il minimise les fuites ; ceci est également vrai pour l'entrée et la sortie de l'échangeur thermique.
Ce procédé de fabrication selon l'invention s'applique à la fabrication d'échangeurs thermiques destinés au chauffage des piscines extérieures, au préchauffage de l'eau pour des besoins domestiques ou industriels, au chauffage de l'eau pour des régions éloignées et dans des emplacements saisonniers comme les camps d'été, les campings.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés ci-dessus. On pourra prévoir d'autres formes de réalisation, permettant la circulation d'un fluide sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Échangeur thermique plan, souple, ledit échangeur comprenant au moins une feuille plastique, un support textile revêtu ou enduit, notamment de plastique et/ou une grille enduite, notamment de plastique, ledit échangeur définissant au moins un serpentin dans lequel un fluide peut circuler.
2. Échangeur thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une succession de serpentins, en particulier portés par la même feuille, support et/ou grille.
3. Échangeur thermique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend des dérivations, et notamment au moins une pour trois coudes du serpentin, en particulier lesdites dérivations sont de diamètre inférieur à celui du serpentin, notamment pour faciliter l'élimination du fluide lors de sa vidange.
4. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il présente une longueur supérieure ou égale à 2 m, notamment supérieure ou égale à 5 m, en particulier supérieure ou égale à 10 m.
5. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il présente un ratio longueur / largeur supérieur ou égal à 5, notamment supérieur ou égal à 10, et en particulier supérieur ou égal à 25.
6. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un rouleau ou pliée en plusieurs spires , notamment au moins 5, en particulier au moins 10.
7. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant ou constitué d'au moins une grille, et/ou d'au moins un tissu enduit, notamment de plastique, ou encore d'au moins une feuille plastique dans lequel le serpentin est délimité par une jonction étanche de la grille enduite, tissu enduit ou feuille.
8. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendication 1 à 7 comprenant au moins une feuille plastique, grille enduite, notamment de plastique, et/ou un tissu enduit, notamment de plastique, définissant au moins deux couches superposés, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler ces deux couches à certains endroits afin de délimiter un parcours ayant la forme d'un serpentin (1) dont la géométrie particulière a pour but la circulation aisée d'un fluide, notamment sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée.
9. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le raccordement entre deux panneaux juxtaposés (6 et 7 ) dans lequel la sortie du fluide du premier panneau (6) est positionnée en face de l'entrée du fluide du deuxième panneau ( 7 ) .
10. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la réalisation du serpentin (1), et éventuellement des dérivations (3), est faite par soudure haute fréquence, par soudure thermique, par ultra son ou par collage, de deux feuilles plastiques, de deux grilles enduites de plastique ou encore des deux tissus enduits de plastique.
11. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les feuilles de plastique, et notamment de thermoplastique souple, sont réalisées par calandrage ou extrusion.
12. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 en support textile revêtu comportant un tissu tissé (210) composé de fils de chaîne et de fils de trame revêtu d'un enduit (220) d'étanchéité caractérisé en ce que le tissu comporte une zone (23) avec une nappe inférieure composée d'une partie de fils de chaîne (211a) entre lesquels passent alternativement les fils de trame (212) et une nappe supérieure composée de l'autre partie des fils de chaîne (211b), entre lesquels passent alternativement les fils de trame (212) et, de part et d'autre de cette zone (22), une zone de liaison (23) composée de l'ensemble des fils de chaîne (211) entre lesquels passe alternativement le fil de trame (212).
13. Échangeur thermique selon la revendication 12, caractérisé en ce que les branches du serpentin (22) sont reliées entre elles par des tubes, notamment de dérivation, constitués d'une nappe inférieure et d'une nappe supérieure de tissu.
14. Échangeur thermique selon la revendication de 12 ou 13 caractérisé en ce que pour deux panneaux 6 et 7 juxtaposés la sortie du serpentin du panneau 6 est en face de l ' entrée du serpentin du panneau 7.
15. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que l'enduction est en caoutchouc ou en thermoplastique souple.
16. Échangeur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la grille ou le tissu sont triplés à chaud avec les deux feuilles plastiques, notamment de thermoplastique souple, sur une machine d'assemblage.
17. Procédé de fabrication d'un échangeur thermique constitué d'un tissu tissé composé de fils de chaîne et de fil de trame et revêtu sur chacune de ses faces d'un enduit d'étanchéité caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : former un tube ayant la forme d'un serpentin permettant la circulation d'un fluide, cette zone tubulaire étant constituée d'une nappe inférieure et d'une nappe supérieure faire passer dans ladite zone tubulaire le fil de trame alternativement entre les fils de chaîne de la nappe inférieure et alternativement entre les fils de chaîne de la nappe supérieure former une liaison entre les tubes de la zone tubulaire en faisant passer de part et d'autre du tube le fil de trame alternativement entre l'ensemble des fils de chaîne déposer sur les deux faces du tissu ainsi réalisé un enduit d'étanchéité.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'on réalise des jonctions entre les différentes bandes du serpentin pour assurer un écoulement facile du fluide lors de la vidange de l'échangeur thermique en vue de son stockage. Ces jonctions ont la forme de tubes constitués par une nappe supérieure et une nappe inférieure.
19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que pour deux panneaux 6 et 7 juxtaposés, la sortie du serpentin du panneau 6 est en face de l'entrée du serpentin du panneau 7 avec un tel positionnement que le raccordement des deux panneaux est simple, rapide et minimise les fuites.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que l'enduit d'étanchéité est constitué d'au moins une couche de caoutchouc ou d'au moins une couche de plastique.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que, préalablement au dépôt de l'enduit (220) on dépose sur les faces du tissu (210) une pâte d'adhérisation et on effectue un traitement thermique du tissu (210) pour sécher la pâte d'adhérisation et éliminer les solvants.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que l'on dépose l'enduit (220) par enduction, par calandrage ou extrusion, par laminage d'une pellicule d'enduit sur les faces du tissu (210).
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé en ce qu'après le dépôt de l'enduit (220), on effectue un traitement thermique de la bande (210) pour la gélification ou la vulcanisation de cet enduit.
24. Procédé pour fabriquer un échangeur thermique plan, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à utiliser au moins une feuille plastique, grille et/ou tissu enduit, notamment de thermoplastique souple, et
- à assembler au moins deux couches de cette feuille, grille ou tissu enduit à certains endroits afin de délimiter une zone tubulaire ayant la forme d'un serpentin et dont la géométrie a pour but la circulation aisée d'un fluide sur le parcours le plus long possible pour une surface déterminée.
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'assemblage est réalisé par soudure thermique, soudure haute-fréquence, soudure ultra son, ou par collage.
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