On connaît déjà, d'après le brevet français n° 99 12080 (publié sous le N° 2798 991) de la demanderesse, un disposi- tif de transfert thermique de ce type, dans lequel le module isolant comporte au moins un noyau disposé entre une traverse supérieure et une traverse inférieure qui s'étendent entre la première paroi pour délimiter une boucle fermée de circula- tion d'un fluide caloporteur. Cette boucle comporte un premier canal s'étendant sensiblement verticalement entre le noyau et la première paroi et un second canal s'étendant sensiblement verticalement entre le noyau et la seconde paroi, le premier canal et le second canal étant décalés mutuellement dans la direction verticale pour définir un canal bas et un canal haut, ainsi qu'un canal supérieur formé entre le noyau et la traverse supérieure pour relier le premier canal et le second canal et un canal inférieur formé entre le noyau et la traverse inférieure pour relier le premier canal et le second canal.

Ce dispositif connu est utilisé en particulier pour transfé- rer de la chaleur entre une paroi propre à tre chauffée par rayonnement solaire et une autre parole par exemple un mur d'un bâtiment, un réservoir d'eau, etc. En ce cas, l'une des masses thermiques est l'air ambiant extérieur, tandis que l'autre masse thermique est le bâtiment, le réservoir, etc.

Ce dispositif connu permet, grâce à la configuration des canaux, et en particulier grâce au décalage vertical du premier canal et du second canal, d'autoriser ou d'interdire une circulation du fluide caloporteur par simple mouvement de

convection, et cela en fonction des températures respectives du premier canal et du second canal.

En effet, la circulation du fluide caloporteur s'effectue naturellement dans la boucle lorsque le canal bas se trouve à une température supérieure au canal haut, ce qui permet un transfert de chaleur.

Par ailleurs, la circulation du fluide caloporteur est bloquée naturellement dans la boucle lorsque le canal bas se trouve à une température inférieure au canal haut, ce qui interdit un transfert de chaleur en formant un isolant thermique.

De la sorte, on procure un dispositif de transfert thermique que l'on peut qualifier de"diode thermique"par analogie à l'électricité.

Une des caractéristiques essentielles de ce dispositif connu réside dans le fait que la circulation du fluide caloporteur s'effectue ou se bloque de façon naturelle grâce à la convection du fluide caloporteur.

En effet, lorsque le canal bas se trouve à une température supérieure au canal haut, le fluide caloporteur a tendance à monter naturellement du canal bas vers le canal haut en empruntant le canal supérieur, lequel est ascendant. Ensuite, le fluide se refroidit dans le canal haut, qui a une tempéra- ture plus faible, et descend naturellement pour regagner le canal bas par le canal inférieur, qui est descendant, et ainsi de suite.

Inversement, lorsque le canal bas se trouve à une température inférieure au canal haut, le fluide a tendance à monter pour gagner le canal haut et à stagner dans ce canal qui se trouve à une température supérieure à celle du canal bas. Du fait de cette stagnation, le canal haut est rempli du fluide calopor- teur chaud, ce qui permet de fournir une isolation thermique à la masse thermique située du côté du canal haut. On se

trouve alors en présence d'un phénomène de stratification de température, dans lequel le fluide caloporteur le plus chaud stagne en partie supérieure de la boucle et le fluide caloporteur le plus froid stagne en partie inférieure de la boucle.

Dans ce dispositif connu, il est avantageux que le premier canal constitue un canal bas et que le second canal constitue un canal haut, ce qui permet d'assurer un échange thermique lorsque la température du premier canal est supérieure à celle du second canal et d'interdire un échange thermique lorsque la température du premier canal est inférieure à celle du second canal.

En variante, on peut prévoir que le premier canal constitue un canal haut et que le second canal constitue un canal bas, ce qui permet alors d'assurer un échange thermique lorsque la température du premier canal est inférieure à celle du second canal et d'interdire un échange thermique lorsque la tempéra- ture du premier canal est supérieure à celle du second canal.

Dans les différentes formes de réalisation décrites dans le brevet français n°99 12080, le canal supérieur et le canal inférieur sont tous deux des canaux rectilignes qui s'éten- dent obliquement, c'est à dire de manière ascendante ou descendante.

Or, la demanderesse a constaté que cette disposition pouvait produire, dans certains cas, un transfert de chaleur par radiation entre les deux parois (encore appelées"faces") du module dans le cas où ces deux parois ne sont pas à la mme température. Ce transfert de chaleur, bien que faible, peut perturber la stabilité thermique de l'air dans les canaux. Il peut alors se produire un léger transfert de chaleur entre la première paroi et la seconde paroi (qui constituent alors les faces avant et arrière du module) ne permettant pas d'obte- nir, la nuit, une très bonne isolation.

C'est en conséquence, l'un des buts de l'invention de surmonter ce problème en limitant le plus possible le transfert de chaleur partielle entre la première paroi et la seconde paroi.

L'invention propose à cet effet un dispositif de transfert thermique du type défini précédemment, lequel comprend des moyens anti radiatifs agencés pour empcher un transfert de chaleur par radiation entre la première paroi et la seconde paroi au travers du canal supérieur et du canal inférieur.

Grâce à la présence de ces moyens anti radiatifs, l'invention permet de limiter le plus possible le transfert de chaleur partiel par radiation des deux parois, à travers le canal supérieur et le canal inférieur, qui jouent le rôle de canaux de transfert.

Cette limitation du transfert trouve un intért tout particu- lier lorsque le dispositif de transfert thermique fonctionne comme isolant, c'est à dire essentiellement la nuit.

Dans une première forme générale de réalisation de l'inven- tion, le canal supérieur et le canal inférieur sont générale- ment rectilignes, tandis que les moyens anti-radiatifs comprennent au moins un élément additionnel placé dans le canal supérieur et/ou dans le canal inférieur pour empcher que la première paroi et la seconde paroi se"voient" directement.

Ainsi,, le ou les éléments (s) additionnel (s) forment un obstacle empchant une"vision"directe de la première paroi et de la seconde paroi.

Dans cette première forme générale de réalisation de l'inven- tion, les moyens anti radiatifs peuvent comprendre un couple d'éléments additionnels supérieurs placés dans le canal supérieur, l'un sur le noyau et l'autre sur la traverse supérieure, et un couple d'éléments additionnels inférieurs placés dans le canal inférieur, l'un sur le noyau et l'autre

sur la traverse inférieure. Dans ce cas, le couple d'éléments additionnels supérieurs, peut tre placé proche de la seconde paroi et le couple d'éléments additionnels inférieurs placé proche de la première paroi.

En variante, on peut prévoir que les moyens anti radiatifs comprennent un élément additionnel supérieur placé sur la traverse supérieure en face d'un évidement aménagé dans une face supérieure du noyau et un élément additionnel inférieur placé sur la traverse inférieure en face d'un évidement aménagé dans une face inférieure du noyau.

Pour cette première forme générale de réalisation de l'inven- tion, le ou les éléments additionnels sont avantageusement en matériau isolant et possèdent un profil arrondi. L'existence d'un tel profil arrondi permet de limiter les pertes de charge du fluide caloporteur circulant dans les canaux correspondants.

Dans une deuxième forme générale de réalisation de l'inven- tion, les moyens anti radiatifs comprennent une conformation non rectiligne du canal supérieur et/ou du canal inférieur pour empcher que la première paroi et la seconde paroi se voient directement. Ainsi, le canal supérieur et le canal inférieur peuvent avoir chacun une forme sinueuse.

Dans une troisième forme générale de réalisation de l'inven- tion, les moyens anti radiatifs comprennent au moins un élément à faible émissivité placé en un endroit choisi de la première paroi et/ou de la seconde paroi. Différentes varian- tes de réalisation sont envisageables.

Dans une première variante, le dispositif comprend un élément supérieur à faible émissivité placé dans la région de raccordement du canal supérieur et du second canal, et un élément inférieur à faible émissivité placé dans la région de raccordement du canal inférieur et du premier canal. Ces éléments sont avantageusement des profilés métalliques à section incurvée placés horizontalement.

Dans une deuxième variante, le dispositif peut comprendre en outre un élément continu à faible émissivité placé sur au moins une partie de la hauteur du second canal.

Dans les différentes formes de réalisation précitées, il est avantageux que le premier canal constitue un canal bas et que le second canal constitue un canal haut, le canal supérieur et le canal inférieur étant tous dirigés en direction ascendante à partir du premier canal jusqu'au deuxième canal, ce qui permet d'assurer un échange thermique lorsque la température du premier canal est supérieure à celle du second canal et d'interdire un échange thermique lorsque la tempéra- ture du premier canal est inférieure à celle du second canal.

En variante, le premier canal peut constituer un canal haut et le second canal constituer un canal bas, le canal supé- rieur et le canal inférieur étant tous deux dirigés en direction ascendante à partir du premier canal jusqu'au deuxième canal, ce qui permet d'assurer un échange thermique lorsque la température du premier canal est inférieure à celle du second canal et d'interdire un échange thermique lorsque la température du premier canal est supérieure à celle du second canal.

Dans les différentes formes de réalisation proposées, la première paroi est avantageusement exposée à un rayonnement solaire, tandis que la seconde paroi est adossée à une masse thermique à chauffer ou refroidir. Ainsi, la seconde paroi est avantageusement adossée à un mur d'un bâtiment.

Le fluide caloporteur est avantageusement de l'air.

Le module lui-mme est avantageusement formé à partir d'un matériau isolant, en particulier de laine minérale.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif selon l'art antérieur fonctionnant en mode chauffage ; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 représentant le mme dispositif de l'art antérieur fonctionnant en mode d'isolation thermique ; - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un dispositif selon une première forme générale de réalisation de l'inven- tion ; - la figure 4 est une vue en coupe verticale d'une variante de la première forme générale de réalisation de l'invention ; - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un dispositif selon une deuxième forme générale de réalisation de l'inven- tion ; -la figure 6 est une vue en coupe verticale d'un dispositif selon une troisième forme générale de réalisation de l'inven- tion ; et - la figure 7 est une variante de la figure 6.

On se réfère d'abord aux figures 1 et. 2 qui représentent un dispositif de l'art antérieur, conformément au brevet FR99 12080 déjà mentionnée dans deux états de fonctionnement différents.

La figure 1 montre un dispositif de transfert thermique 10 comprenant un module isolant 12 propre à tre interposé entre une première paroi 14 et une deuxième paroi 16. Dans l'exem- ple, la paroi 14 constitue une paroi extérieure propre à tre exposée à un rayonnement solaire S, tandis que la paroi 16 fait partie d'un mur 18 d'un bâtiment. Les parois 14 et 16 sont sensiblement verticales et sont situées à une distance D qui peut, à titre d'exemple, tre comprise entre 100 et 200 mm.

La paroi 14 peut, dans sa réalisation la plus simple, tre constituée d'une simple tôle métallique, par exemple revtue d'une couleur noire. La paroi 16 peut faire partie du mur 18 ou bien tre formée par une paroi intégrée au module.

Le module 12 comprend au moins un noyau isolant 20 qui possède en section droite verticale sensiblement la forme d'un parallélogramme. Ce noyau isolant 20 est placé entre la première paroi et la seconde paroi sans toutefois venir en contact avec elle. Le module comprend en outre une traverse supérieure 24 et une traverse inférieure 26, toutes deux isolantes, propres à tre placées respectivement au dessus et au dessous du noyau isolant. Ces deux traverses 24 et 26 sont disposées inclinées et s'étendent entre les parois 14 et 16.

Un module du type ci-dessus comprend une pluralité de noyaux isolants superposés dans la direction verticale qui alternent avec des traverses. Ainsi, la traverse 24 constitue une cloison inférieure pour un autre noyau isolant 20 placé au dessus, tandis que la traverse 26 constitue une traverse supérieure pour un autre noyau 20 placé en dessous, et ainsi de suite.

On comprend que le noyau 20, les traverses 24 et 26 et les parois 14 et 16 contribuent à définir un parcours de circula- tion en boucle fermée. Cette boucle comprend un premier canal 28 s'étendant sensiblement verticalement le long de la première paroi 14, et un second canal 30 s'étendant sensible- ment verticalement le long de la seconde paroi 16 (figure 1).

Ces canaux 28 et 30 sont décalés mutuellement de la direction verticale pour définir un"canal bas" (ici, le premier canal 28) et un"canal haut" (ici le second canal 30).

Les canaux 28 et 30 sont reliés, en partie supérieure, par un canal supérieur 32 et, en partie inférieure, par un canal inférieur 34. Les canaux 32 et 34 sont sensiblement parallè- les entre eux et sont dirigés ascendants depuis le canal 28 en direction du canal 30. Du fait que les canaux 28 et 30 sont décalés, le canal 28 possède un point haut PH qui est

sensiblement au mme niveau que le point bas PB que comporte le canal 30.

Les canaux 28, 30,32 et 34 sont étanches et parcourus par un fluide caloporteur FC qui, dans l'exemple, est de l'air. Cet air peut circuler naturellement dans les canaux, sans aucune aide extérieure, en fonction des différences de température existant entre les parois 14 et 16.

Dans le cas de la figure 1, le dispositif est utilisé en hiver et de jour pour assurer le chauffage du mur 18 à partir du rayonnement solaire S.

La paroi 14 et donc le canal 28 (canal bas) sont à une température supérieure à la paroi 16, donc au canal 30 (canal haut). Le fluide caloporteur FC est chauffé dans le canal 28 et a tendance à monter naturellement, du fait qu'il devient plus léger, et emprunte ainsi le canal 32 qui est ascendant pour gagner le canal 30 le long de la paroi 16. Comme cette paroi est à une température inférieure à la paroi 14, le fluide caloporteur se refroidit et a tendance à descendre naturellement vers le bas pour longer la paroi 16 et descen- dre ensuite par le canal 34 pour regagner le canal 28 et ainsi de suite. Tant que la paroi 14 est à une température supérieure à la paroi 16, le fluide caloporteur FC circule naturellement dans le sens indiqué par les flèches de la figure 1 pour assurer un transfert thermique qui permet de chauffer le mur 18 à partir du rayonnement solaire S.

Dans la forme de réalisation représentée, les noyaux 20 et les traverses 24 et 26, sont réalisées en un matériau isolant qui peut tre par exemple un polymère (polystyrène, polyréta- ne, etc...), ou encore un béton cellulaire (béton léger), de la laine minérale, etc... La largeur horizontale des noyaux 20 et des traverses 24 et 26 peut tre par exemple comprise entre 50cm et 5m.

La figure 2 montre le dispositif de la figure 1 en hiver et de nuit. Dans cette configuration, le rayonnement solaire S

a cessé et la paroi 14 se trouve exposée à l'air ambiant qui est à une température inférieure à la paroi 16 adossée au mur 18. Il en résulte que la paroi 14 constitue une paroi froide et la paroi 16 une paroi chaude.

De ce fait, le fluide FC est échauffé par la paroi 16 et à tendance à stagner dans le canal 30 situé le long de la paroi 16 et dans le canal 32, du fait que le canal 30 (canal haut) et le canal 32 se trouvent placés à un niveau supérieur au canal 28 (canal bas) et au canal 34. Ainsi, la circulation du fluide FC est bloquée naturellement et interdit un transfert de chaleur entre les parois 14 et 16. Le fluide FC le plus chaud stagne en partie supérieure de la boucle, tandis que le fluide FC le plus froid stagne en partie inférieure de la boucle. Comme le fluide FC chaud a tendance à stagner dans le canal 30, il en résulte la formation d'un isolement thermique diminuant considérablement la déperdition de chaleur.

On procure ainsi un dispositif de transfert thermique, que l'on peut appeler"diode thermique"fonctionnant de manière naturelle, sans aucune intervention extérieure, pour assurer, en période hivernale, le chauffage de jour (figure 1) et l'isolation thermique de nuit (figure 2). Comme indiqué plus haut, ce dispositif connu a pour inconvénient qu'un transfert de chaleur par radiation peut se produire, via le canal supérieur et le canal inférieur, lorsque les parois 14 et 16, (que l'on peut appeler respectivement face avant et face arrière) ne sont pas à la mme température. Ce transfert de chaleur, mme faible, peut perturber la stabilité thermique de l'air contenu dans les canaux, spécialement lorsque le dispositif fonctionne comme isolant (figure 2).

L'invention permet de surmonter cet inconvénient grâce à la fourniture de moyens anti radiatifs, dont différentes formes de réalisation vont tre décrites maintenant en référence aux figures 3 à 7.

Le dispositif représenté à la figure 3 possède la mme structure générale que celle du dispositif des figures 1 et

2. Les éléments communs sont désignés par les mmes référen- ces numériques.

Sur la figure 3, on a représenté seulement un noyau 20 encadré par une traverse supérieure 24 et une traverse inférieure 26. Comme déjà indiqué, la paroi 16 peut tre formée par le mur 18 lui-mme (figures 1 et 2) ou elle peut tre intégrée dans le module en fonction des applications souhaitées.

Comme on le voit sur la figure 3, le canal supérieur 32 et le canal inférieur 34 sont généralement rectilignes et s'éten- dent obliquement, de manière ascendante, depuis la paroi 14 vers la paroi 16. Les moyens anti radiatifs comprennent un couple d'éléments additionnels supérieurs 36 et 38, placés dans le canal supérieur 32 respectivement sur le noyau 20 et sur la traverse supérieure 24, et un couple d'éléments additionnels inférieurs 40 et 42, placés dans le canal inférieur 34, respectivement sur le noyau 20 et sur la traverse inférieure 26.

Le noyau 20 est délimité par une face antérieure 44 générale- ment verticale, une face postérieure 46 généralement vertica- le, une face supérieure 48 disposée obliquement et une face inférieure 50 disposée obliquement. Les faces 48 et 50 sont parallèles entre elles et à la direction générale des traverses 24 et 26. Comme on peut le voir sur la figure 3, le couple d'éléments additionnels supérieurs 36, 38 est placé proche de la seconde paroi 16. L'élément 36 est situé à proximité du raccordement de la face 48 et de la face 46, tandis que l'élément 38 est disposé sous la traverse 24 et est décalé vers la paroi 14, par rapport à l'élément 36.

De mme, le couple d'éléments additionnels inférieurs 40, 42 est placé proche de la première paroi 14. L'élément 40 est placé sous la face 50 à proximité du raccordement avec la face avant 44, tandis que l'élément 42 est fixé sur la traverse 26, à distance de l'élément 40. en étant décalé dans la direction de la paroi 16. Il en résulte que les parois 14

et 16 ne peuvent se"voir"directement au travers du canal supérieur 32 et du canal inférieur 34, limitant ainsi le transfert de chaleur partielle par radiation des parois 14 et 16 à travers les canaux 32 et 34. Ceci est illustré notamment par la ligne 51 en traits interrompus. Les éléments addition- nels 36,38, 40 et 42 sont avantageusement en matériau isolant et possèdent de préférence un profil arrondi pour ne pas faire obstacle à la circulation du fluide caloporteur et pour limiter les pertes de charge.

Chacun des éléments additionnels est avantageusement réalisé sous la forme d'un profilé, en particulier du type demi-rond, en bois, aluminium ou autre matériau isolant. Il peut tre aussi recouvert d'un film, par exemple, d'aluminium, qui est peu émissif. Ces profils sont disposés horizontalement et sur toute la largeur du module.

Dans la forme de réalisation de la figure 4, les moyens anti radiatifs comprennent un élément additionnel supérieur 38 placé sur la traverse supérieure 24 en face d'un évidement 52 aménagé dans la face supérieure 48 du noyau 20 et un élément additionnel inférieur 42 placé sur la traverse inférieure 26 en face d'un évidement 54 aménagé dans la face inférieure 50 du noyau 20.

Les éléments 38 et 42 sont analogues à ceux de la figure 3 mais sont constitués par un profil plus épais. Dans l'exem- ple, l'élément 38 et l'évidement 52 sont sensiblement à mi distance entre les parois 14 et 16, et il en est de mme pour l'élément additionnel 42 et l'évidement 54. Par rapport à la figure 3 cette solution offre l'avantage de ne pas avoir à rapporter deux éléments additionnels respectivement sur les faces 48 et 50 du noyau. Elle oblige, cependant, à conformer le noyau 20 pour y aménager les évidements 52 et 54.

Ainsi, dans les formes de réalisation des figures 3 et 4, les moyens anti radiatifs sont formés par des éléments addition- nels placés dans le canal supérieur 32 et dans le canal inférieur 34.

On se réfère maintenant à la figure 5 qui concerne une deuxième forme générale de réalisation de l'invention, où les moyens anti radiatifs comprennent une conformation non rectiligne du canal supérieur 32 et/ou du canal inférieur 34.

Dans la forme de réalisation de la figure 5, les canaux 32 et 34 ont chacun une forme sinueuse qui empche une vision directe des parois 14 et 16 au travers des canaux 32 et 34.

Ceci est illustré par la ligne passant par les points a, b et c. Dans l'exemple, chacun des canaux 32 et 34 a une forme de S très allongée qui comprend, en partant du canal 28 et en allant vers le canal 30, d'abord une partie qui tourne sa concavité vers le bas et ensuite une autre partie qui tourne sa concavité vers le haut.

On comprendra que d'autres formes de réalisation des canaux 32 et 34 sont possibles, du moment qu'ils présentent une forme non rectiligne empchant une vision directe des parois 14 et 16 au travers de ces canaux. Par rapport aux formes de réalisation des figures 3 et 4, celle de la figure 5 présen- te l'avantage de ne pas nécessiter la présence d'éléments supplémentaires rapportés à l'intérieur du module.

On se réfère maintenant à la figure 6 qui montre un disposi- tif selon une troisième forme générale de réalisation de l'invention. La structure générale du dispositif s'apparente, là aussi, à celle des figures 1 et 2 de l'art antérieur. Les éléments communs sont désignés par les mmes références numériques. Ici, le canal supérieur 32 et le canal inférieur 34 ont une forme généralement rectiligne. Les moyens anti radiatifs comprennent ici un élément supérieur 60 à faible émissivité placé dans la région de raccordement du canal supérieur 32 et du second canal 30 et un élément inférieur 62 à faible émissivité placé dans la région de raccordement du canal inférieur 34 et du premier canal 28. Dans cette forme de réalisation, les éléments 60 et 62 sont chacun dédoublés.

Ils pourraient, cependant, tre constitués chacun d'un seul élément.

Par l'expression"élément à faible émissivité", on entend désigner un élément réalisé dans un matériau peu émissif en infra-rouge, ce qui réduit considérablement le transfert de chaleur par radiation, alors mme que les parois 14 et 16 (faces avant et arrière) se voient partiellement à travers les canaux 32 et 34. Ces éléments à faible émissivité sont avantageusement réalisés dans un profilé en aluminium poli.

L'emplacement et la forme de ces éléments à faible émissivité sont choisis pour qu'ils perturbent le moins possible l'écoulement du fluide caloporteur dans la boucle.

Dans la variante de la figure 7, un revtement peu émissif est dédoublé pour former deux surfaces partielles 72 et 74 appliquées contre la paroi 16, respectivement en haut et en bas dans les régions où débouchent respectivement le canal supérieur 32 et le canal inférieur 34.

Les formes ou variantes de réalisation décrites précédemment ne constituent que des exemples parmi d'autres, de moyens anti radiatifs utilisables dans le dispositif de l'invention.

D'autres formes de réalisation sont possibles, notamment des combinaisons des exemples décrits précédemment.

L'invention peut s'appliquer également dans d'autres formes de réalisation où le premier canal constitue un canal haut et le second canal constitue un canal bas, à l'inverse de ce qui a été décrit précédemment.

L'invention trouve une application particulière dans le chauffage et l'isolation thermique de bâtiment.