L'invention concerne des plaques creuses d'échange thermique, fabriquées selon un procédé industriel, couramment utilisé dans un domaine technique particulier, mais totalement ignoré dans le domaine des échanges thermiques entre un fluide, liquide ou gaz, et certaines sources chaudes, telles q ue celles constituées par un autre flu ide, u n rayonnement ou une surface en contact.

L'invention se rapporte à une plaque creuse, destinée à constituer un échangeur thermique élémentaire entre un fluide et une source chaude ; la plaque creuse ayant été obtenue par extrusion-soufflage d'une paraison vitreuse ou polymère et comportant :

- une partie centrale occupée par un canal unique ou par plusieurs canaux ; et

- sur des extrémités opposées de la partie centrale, des têtes de raccordement externe.

Selon une variante, les têtes de raccordement comportent des bouchons, lesquels peuvent être enlevés pour être remplacer par des moyens destinés à incorporer ou rattacher aux têtes de raccordement, des collecteurs associés à cette plaque.

Selon une variante, la plaque comprend :

- dans la partie centrale, une pluralité de canaux séparés par des cloisons, formées par des pincements soudés de la paraison ;

- des zones de transition entre les têtes de raccordement et la partie centrale, les zones de transition comportant des cloisons, formées par des pincements soudés de la paraison, adaptées à assurer à ce fluide des débits locaux sensiblement uniformes dans les canaux de la partie centrale et à donner une rigidité appropriée aux parois de ces zones.

Selon une variante, la plaque a été réalisée en un polymère chargé en fibres appropriées, notamment de verre ou de carbone.

Selon une variante :

- les parois de la plaque comportent des reliefs raidisseurs donnant à ces parois un aspect gaufré ;

- chacune de ces parois gaufrées constitue un alignement de bossages alternatifs, dotés de facettes à fortes pentes et à contours comportant des arêtes orientées dans des directions obliques ou perpendiculaires à cet alignement ;

- l'épaisseur et la largeur des parois de la plaque sont coordonnées pour conférer à ces parois une rigidité globale, adaptée à l'usage particulier de la plaque creuse.

Selon une variante : - les facettes des bossages alternatifs ont la forme de trapèzes et de triangles isocèles, assemblés pour former des alignements de reliefs et de creux alternés, en forme de toits à quatre pentes, dotés d'arêtes légèrement arasées ;

- chacune de ces facettes comporte au moins un pincement allongé soudé, disposé dans le sens d'écoulement des fluides, pour diviser les surfaces de ces facettes en au moins deux parties ainsi soumises à des contraintes de flexion réduites.

Selon une variante :

- les têtes de raccordement sont des tronçons de conduits, chacun constitué par une paire d'inserts en polymère, soudés aux extrémités de la plaque creuse lors de son soufflage ; - ces inserts sont dotés d'une ouverture centrale, à pourtour circulaire ou oblong, doté d'un contour en relief et de plusieurs rainures de même section, aménagées dans la partie de ce pourtour dirigée vers l'intérieur de la plaque creuse ;

- ces deux paires d'inserts ont préalablement été portées à une température proche de leur température de fusion, avant d'être installées dans des logements pratiqués dans les deux mâchoires du moule ;

- des conduits internes, résultant de la paraison soudée aux parois des rainures de chaque paire d'inserts, débouchent sur des passages entre les cloisons aménagées dans les zones de transition, le cas échéant.

Selon une variante :

- les parois de la partie centrale de cette plaque creuse sont dépourvues de tout relief raidisseur ;

- l'épaisseur et la largeur des parois de ces canaux sont coordonnées pour conférer à ces parois une rigidité adaptée à l'usage particulier de la plaque;

- les têtes de raccordement sont des goulots adaptés à être reliés d'une manière étanche à des conduits externes.

Selon une variante :

- la face avant de la partie centrale de la plaque creuse est une surface lisse continue, plane ou cambrée ;

- les cloisons séparant les canaux sont segmentées et soudées à la paroi de cette face avant, par des pincements unilatéraux de la paraison ;

- les segments creux, formés par ces cloisons, débouchent sur la face arrière de la partie centrale ;

- les ouvertures entre canaux, constituées entre deux segments de cloisons, sont disposées en quinconce, pour donner une certaine rigidité transversale à la plaque creuse.

Selon une variante : - les deux parois de la plaque creuse ont des facettes comportant en leurs centres des reliefs externes allongés, de hauteur déterminée, ayant une longueur faible par rapport aux dimensions de ces facettes ; les reliefs externes ayant des orientations obliques par rapport à l'alignement des bossages des parois et les reliefs des facettes d'une paroi ayant une orientation inverse de celle des reliefs des facettes correspondantes de l'autre paroi ;

- dans un échangeur thermique, formé par un empilement de telles plaques creuses, les reliefs externes en regard de deux plaques voisines sont adaptés à se retrouver jointifs, de façon à constituer, une cale d'écartement constant entre plaques et un double déflecteur d'écoulement de fluide, en forme de croisillon.

Selon une variante, la plaque a subi une réticulation, notamment par rayonnement ionisant.

L'invention se rapporte aussi à un échangeur thermique, tel que :

- il est constitué par un empilement à pas constant de plusieurs plaques creuses précédentes en polymère ou ;

- dans cet empilement de plaques creuses, des bouchons de moulage des tronçons de conduits ont été préalablement enlevés, sauf les bouchons externes de la première plaque ;

- le cas échéant, les contours en relief, des bords de ces tronçons de conduits empilés, ont été successivement soudés les uns aux autres, pour constituer les deux collecteurs externes de cet échangeur thermique ; deux raccords étant soudés aux contours en relief des bords des tronçons de conduits de la dernière plaque de cet empilement ;

- il a subi éventuellement une réticulation, notamment par rayonnement ionisant.

L'invention se rapporte encore à :

- un chauffe-eau solaire, comportant un capteur de rayonnement solaire constitué par une plaque creuse précédente extrudée-soufflée, à parois gaufrées ou à parois planes, en polymère sombre, notamment noir.

- un panneau de montage et de refroidissement de module photovoltaïque étant une plaque creuse précédent extrudée-soufflée, à parois planes en verre ou en polymère, la plaque creuse étant adaptée à recevoir un débit approprié soit d'air ambiant, circulant en circuit ouvert, soit d'eau à température proche de l'ambiante, circulant en circuit ouvert ou fermé. - un panneau de montage et de refroidissement pour circuits électroniques étant une plaque creuse précédent extrudée-soufflée, à parois planes en polymère, cette plaque creuse étant adaptée à recevoir un débit approprié soit d'air ambiant, circulant en circuit ouvert, soit d'eau à température proche de l'ambiante, circulant en circuit ouvert ou fermé.

Selon un aspect de la présente invention, une plaque creuse, destinée à constituer un échangeur thermique élémentaire entre un fluide et une source chaude,

est caractérisée en ce que : - elle comporte une partie centrale, occupée par un canal unique ou par plusieurs canaux, des têtes de raccordement externe et des zones de transition entre ces têtes et cette partie centrale ;

- elle a été fabriquée par extrusion-soufflage d'une paraison, en verre ou en polymère, entre les deux mâchoires d'un moule approprié.

Selon des caractéristiques complémentaires,

- les parois de chaque canal d'une telle plaque creuse comportent ou non des reliefs raidisseurs ;

- dans l'un et l'autre cas, ces parois ont une épaisseur et une largeur coordonnées, pour leur assurer une rigidité suffisante leu r permettant de conserver un écartement interne sensiblement uniforme et constant, dans deux plages inversées de pressions différentielles et de températures, dépendant du matériau utilisé.

- cette plaque creuse est : soit globalement plane soit plus ou moins cambrée, longitudinalement et/ou transversalement.

Selon d'autres caractéristiques,

- les canaux sont bordés par des cloisons formées par des pincements soudés de la paraison.

- les têtes de raccordement sont adaptées à être incorporées ou rattachées à deux conduits externes, associés à la plaque creuse pour y faire entrer puis sortir un fluide ;

- les zones de transition comportent des cloisons formées par des pincements soudés de la paraison, ces cloisons étant adaptées à assurer des débits locaux sensiblement uniformes au fluide circulant dans le ou les canaux et à donner une rigidité appropriée aux parois de ces zones.

Grâce à ces différentes dispositions, on réalise un transfert technologique particulièrement intéressant du procédé d'extrusion-soufflage d'une paraison dans u n domaine totalement étranger à son domaine habituel d'emploi. En effet ce procédé, universellement utilisé pour la fabrication industrielle des bouteilles et des bidons en verre ou en polymère, est selon l'invention désormais mis en œuvre pour la fabrication de plaques creuses d'échange thermique. Dans ces conditions, on peut réaliser en série, à coût satisfaisant, des échangeurs thermiques efficaces entre un fluide et différentes sources chaudes (liquides, gaz, surfaces ou rayonnements). A cet effet, différents types de plaques creuses extrudées-soufflées seront développés pour satisfaire des besoins industriels jusqu'alors négligés pour des raisons économiques. Pour cela, les plaques creuses en polymère auront ou non des parois dotées de reliefs raidisseurs et en général elles seront globalement planes. Quant aux plaques creuses en polymère, destinées à être mises en contact avec des surfaces courbes, elles seront dépourvues de reliefs raidisseurs et elles seront, en totalité ou en partie, plus ou moins cambrées longitudinalement et/ou transversalement.

Les spécifications techniques imposées par ces applications nouvelles déterminent les caractéristiques coordonnées (épaisseur et largeur, avec ou sans reliefs raidisseurs) des parois des canaux de ces plaques creuses. Leur synergie donne à ces canaux l'épaisseur interne constante appropriée, indispensable à l'obtention d'échanges thermiques efficaces entre la source chaude et le fluide. En outre, grâce aux cloisons des zones de transition, qui répartissent le débit de fluide entrant en débits locaux sensiblement uniformes, ces débits locaux se retrouvent en ce même état dans les différents canaux. Par ailleurs, ces cloisons donnent aux parois des zones de transition une rigidité appropriée qui leur permet de supporter sans dommages les pressions différentielles plus ou moins élevées, imposées à la zone centrale.

Pour ce qui est de l'expression « plages inversées », elle signifie que la valeur maximale de la pression différentielle, autorisée pour une plaque creuse donnée, diminue lorsque s'élève celle de la température autorisée pour cette plaque. En pratique, pour toute plaque creuse selon l'invention, le choix de la pression différentielle et de la température d'utilisation est un compromis fait dans le cadre de ces plages inversées. Et, grâce à la possibilité d'utiliser un verre ou un polymère approprié pour fabriquer ces nouvelles plaques creuses, l'étendue de chacune des plages des pressions différentielles et de températures maximales autorisées pour ces plaques est particulièrement grande.

Selon une première caractéristique additionnelle de l'invention, pour augmenter la pression différentielle autorisée des plaques creuses extrudées-soufflées en polymère, ces plaques sont réalisées en un polymère chargé en fibres appropriées, notamment de verre ou de carbone.

Selon une seconde caractéristique additionnelle de l'invention, pour augmenter la température autorisée de tout dispositif incorporant une ou plusieurs plaques creuses extrudées-soufflées en polymère, ce dispositif a subi une opération complémentaire de réticulation, notamment par exposition à des rayonnements ionisants.

Grâce à la première de ces dispositions, la pression différentielle maximale autorisée pour les fluides circulant dans de telles plaques creuses peut être augmentée d'environ 30%. Et, grâce à la seconde, la température maximale autorisée pour ces mêmes fluides peut être très supérieure à la température de fusion du polymère non réticulé. Ces deux dispositions étant antinomiques, des compromis sont nécessaires dans le cadre des plages inversées visées plus haut. Selon l'invention, un premier type de plaques creuses d'échange thermique, fabriquées par extrusion-soufflage d'une paraison, en polymère ou en verre, entre les mâchoires d'un moule approprié, est caractérisé en ce que :

- les parois de chaque canal de ces plaques creuses comportent des reliefs raidisseurs leur donnant un aspect gaufré ;

- chacune de ces parois gaufrées est un alignement de bossages alternatifs dotés de facettes à fortes pentes et à contours comprenant des arêtes orientées dans des directions obliques et/ou perpendiculaires à cet alignement ;

- l'épaisseur et la largeur des parois de chaque canal sont coordonnées pour conférer à ces parois une rigidité globale adaptée à l'usage particulier de la plaque.

Selon des caractéristiques complémentaires de ces plaques creuses à parois gaufrées,

- les têtes de raccordement de ces plaques creuses sont des tronçons de conduits ;

- ces tronçons sont constitués par deux paires d'inserts soudés aux extrémités de la plaque creuse lors de son soufflage ;

- ces inserts possèdent une ouverture centrale, une face externe dotée d'un contour en relief et une face interne comportant plusieurs rainures, aménagées dans la partie dirigée vers l'intérieur de la plaque ;

- ces deux paires d'inserts ont préalablement été portées à une température proche de leur température de fusion, avant d'être installées dans des logements pratiqués dans les deux mâchoires du moule ;

- des conduits internes, résultant de la paraison soudée aux parois des rainures de chaque paire d'inserts, débouchent sur des passages entre les cloisons aménagées dans les zones de transition.

Selon l'invention, un nouvel échangeur thermique entre fluides est caractérisé en ce que :

- il est constitué par un empilement à pas constant de plusieurs de ces plaques creuses extrudées soufflées à parois gaufrées;

- les bouchons externes de moulage des tronçons de conduits de la première plaque de cet empilement ont été conservés, les bouchons internes de cette première plaque et tous les bouchons des autres plaques ont été enlevés ;

- les faces externes des tronçons de conduits de ces plaques creuses ont été successivement soudées les unes aux autres, pour constituer leurs collecteurs externes ;

- un raccord est soudé à chacune des faces externes des tronçons de conduits de la dernière plaque de cet échangeur. Ce premier type de plaques creuses extrudées-soufflées est un perfectionnement apporté aux plaques creuses à parois gaufrées de deux échangeurs thermiques entre fluides, décrits dans le brevet européen EP 2 032 928, déposé le 21/12/2007 et accordé le 09/09/2009, appartenant à la société TET, aujourd'hui fusionnée avec le présent déposant.

Dans ce brevet européen,

- l'échangeur thermique est constitué par des plaques creuses, en polymère ou en verre, dotées d'embouchures soudées à deux collecteurs externes ;

- les parois de ces plaques ont été réalisées par thermoformage puis découpe d'une feuille;

- ces parois sont dotées d'une partie centrale gaufrée, de rebords latéraux comportant une marche déterminant la demie épaisseur interne de la plaque creuse, et de zones d e transition entre cette partie centrale et les deux embouchures ;

- les bords latéraux des deux parois de ces plaques creuses sont soudés;

- la partie centrale gaufrée comporte un ou plusieurs alignements de bossages alternatifs, dotés de facettes à fortes pentes, créant un nombre important d'arêtes vives, orientées dans des directions obliques et/ou perpendiculaires à ces alignements ;

- les écarts internes et externes entre les facettes en regard des plaques creuses empilées, sont uniformes et sensiblement constants, dans la plage des pressions différentielles et des températures autorisées.

Les canaux des plaques creuses, à parois gaufrées et bords soudés, d'un tel échangeur thermique entre fluides, possèdent des parois relativement minces et larges (typiquement 1 mm et 10 cm), auxquelles leurs reliefs et leurs creux raidisseurs alternés apportent une rigidité remarquable, autorisant des pressions différentielles relativement élevées (quelques bars). Ce qui permet à ces canaux d'être relativement larges (10 cm) et d'avoir, entre leurs parois, un écartement (1 à 2 mm), libre de toute cale, pratiquement constant. De tels canaux sont adaptés à réaliser des échanges thermiques efficaces entre deux fluides. Les arêtes des dièdres, que forment entre elles les facettes pentues de ces plaques, fournissent un autre résultat particulièrement intéressant, celui de notablement augmenter (+ 60%) la conductivité thermique apparente du fluide qui circule entre ces plaques creuses, empilées pour former un échangeur thermique. U n tel éch angeur thermique est parfaitement satisfaisant pour de nombreuses applications, mais son procédé de fabrication lui donne un coût de production relativement élevé. Ce qui lui impose une diffusion très limitée et, en conséquence, justifie le développement et la réalisation, par un autre procédé de fabrication, de plaques creuses d'échange thermique élémentaire, ayant les mêmes caractéristiques fonctionnelles que les précédentes mais aucun de leurs défauts.

En effet, la fabrication d'une plaque creuse d'échange thermique, par extrusion- soufflage d'une paraison, constitue un transfert de technologie particulièrement intéressant par l'abaissement notable du coût de fabrication de telles plaques creuses réalisées en série. En outre, il est intéressant par les possibilités d'emploi étendues qu'il apporte aux plaques creuses à parois gaufrées réalisées en polymère. Quant aux plaques creuses extrudées- soufflées à parois gaufrées, réalisées en verre, elles pourront être fabriquées selon des étapes spécifiques, dérivées de celles mises en œuvre pour des plaques creuses en polymère. Mais, comme les domaines d'application des échangeurs thermiques, incorporant de telles plaques creuses en verre, sont aujourd'hui indéterminés, le sujet ne sera pas davantage traité ici.

Les plaques creuses extrudées-soufflées, à parois gaufrées en polymère, sont extraites de leur moule sous une forme quasi définitive. Pour toutes ces plaques creuses, sauf la première d'un échangeur thermique, il suffit en effet de délivrer les deux faces des tronçons de collecteurs des bouchons de moulage formés par la paraison aux extrémités de ces tronçons. Pour passer d'un lot de telles plaques creuses en polymère, à un échangeur thermique, immédiatement utilisable, il suffit de faire effectuer, par une machine spécifique relativement simple, des empilements soudés des deux tronçons de collecteurs externes. A cet effet, des contours en relief, moulés sur les faces des inserts incorporés à ces tronçons, sont préalablement portés, par un chauffage approprié, à une température proche de celle de fusion du polymère concerné. Les extrémités ouvertes des collecteurs externes d'un tel échangeur thermique sont ensuite dotées de raccords, généralement filetés, soudés de la même façon que les faces des tronçons de collecteurs. Le diamètre de ces raccords est adapté au débit du fluide devant circuler dans la plaque creuse. L'épaisseur des tronçons de collecteurs externes détermine la largeur de l'écart entre les bossages appartenant à deux plaques contiguës, empilées à pas constant pour former un échangeur thermique entre fluides. A partir d'une épaisseur standard de fabrication, il est aisé de souder un anneau intercalaire à chaque tronçon, pour obtenir tout écart particulier séparant les bossages de deux plaques voisines. Quant au moule approprié, il est constitué par deux mâchoires symétriques de conception relativement simple.

Par ailleurs, grâce aux deux paires d'inserts assemblés pour constituer les deux tronçons de collecteurs externes, on dispose d'une solution à plusieurs avantages. Tout d'abord, elle donne aux tronçons de collecteurs de chaque plaque creuse, une rigidité et une planéité suffisantes pour leur permettre d'être correctement empilés. Ensuite, les conduits, formés par deux inserts soudés à la paraison soufflée, et les cloisons des zones de transition coopèrent pour assurer une répartition équilibrée des débits de fluide à l'intérieur de la partie centrale de la plaque creuse. A l'inverse, un regroupement de ces débits partagés se produit en sortie. Selon des caractéristiques complémentaires d'une telle plaque creuse à parois gaufrées,

- les facettes des bossages alternatifs de chaque canal de sa partie centrale ont la forme de trapèzes et de triangles isocèles, assemblés pour former un alignement de reliefs et de creux alternés, en forme de toits à quatre pentes, dotés d'arêtes légèrement arasées ;

- chacune de ces facettes comporte au moins un pincement allongé soudé, aménagé dans le sens d'écoulement des fluides, pour diviser les surfaces de ces facettes en au moins deux parties soumises à des contraintes de flexion réduites sensiblement égales.

Selon d'autres caractéristiques complémentaires,

- les deux parois des canaux de la plaque creuse ont des facettes comportant en leurs centres des reliefs externes allongés de hauteur déterminée, ayant une longueur faible par rapport aux dimensions de ces facettes ;

- ces reliefs externes ont des orientations obliques par rapport à l'alignement des bossages des parois et les reliefs des facettes d'une paroi ont une orientation inverse de celle des reliefs des facettes correspondantes de l'autre paroi ;

- dans un échangeur thermique formé par un empilement de ces plaques creuses, les reliefs externes en regard de deux plaques voisines sont adaptés à se retrouver jointifs, de façon à constituer, une cale d'écartement constant entre plaques et un double déflecteur d'écoulement de fluide, en forme de croisillons.

Grâce au léger arasement des crêtes de jonction des facettes, les épaisseurs des parois des canaux de ces plaques creuses sont uniformes, même le long de ces crêtes. Ce qui empêche la formation de zones mécaniquement faibles dans les parois des plaques creuses et permet donc de les faire fonctionner à des pressions différentielles relativement élevées.

Grâce aux pincements allongés soudés aménagés dans les facettes des bossages, en réponse à une pression différentielle donnée, les contraintes de flexion engendrées dans les parois des plaques creuses de l'échangeur, sont notablement plus faibles (de l'ordre de 4 fois) qu'en l'absence de ces pincements. De la sorte, la flèche maximale de ces parties de facettes aura une valeur très inférieure (< 10%) à l'écart entre leurs parois. Dans ces conditions, avec de tels pincements soudés, tout échangeur thermique, incorporant des plaques creuses réalisées en un polymère à contrainte limite d'utilisation connue, pourra conserver son efficacité en présence d'une pression différentielle maximale autorisée environ quatre fois plus forte qu'en l'absence de ces pincements soudés.

Grâce aux petits reliefs externes allongés obliques, ajoutés aux centres des facettes des bossages alternatifs des plaques creuses, la valeur autorisée de la surpression interne de ces plaques est notablement augmentée. En effet, dans un échangeur thermique, les reliefs externes des facettes correspondantes de deux plaques creuses voisines, sont jointifs et forment des croisillons constituant des butées pour les parois de ces plaques. Ce qui empêche toute augmentation de l'écart initial entre plaques creuses, provoqué par une surpression interne, supérieure à celle normalement autorisée par les reliefs raidisseurs des parois et par les pincements soudés des facettes. De la sorte, cette surpression interne autorisée est pratiquement doublée. En outre, les turbulences du fluide qui circule entre les plaques creuses sont plus importantes du fait des obstacles déflecteurs, constitués par les deux reliefs externes jointifs formant des croisillons ; ce qui se traduit par un couplage thermique accru entre les deux fl u ides concernés et donc par une augmentation complémentaire de la conductance thermique de l'échangeur.

Les dimensions des parties centrales des plaques creuses en polymère à parois gaufrées varient beaucoup en fonction des applications envisagées : une épaisseur totale pouvant aller de 3 à 10 mm, des parois épaisses de 0,6 à 2 mm, une largeur et une longueur de 5 à environ 100 cm, voire plus si les machines d'extrusion-soufflage disponibles le permettent. En pratique, une telle plaque creuse peut comporter des canaux courts (< 10 cm), moyens ou longs (2 m) pour chacune de ses largeurs possibles : faible (< 10 cm), moyenne ou importante (1 m). La largeur de ces canaux à parois gaufrées sera d'environ 2,5 cm pour des plaques de petites surfaces et au plus d'environ 10 cm pour des plaques de grandes surfaces. Quant à l'épaisseur des parois en polymère des plaques creuses selon l'invention, elle est en pratique déterminée par leurs applications particulières (conductance thermique, pression différentielle et température) et par des raisons de tenue mécanique, de poids et de coût. Le nombre de canaux d'une plaque creuse à parois gaufrées peut aller de l'unité lorsqu'elle est étroite jusqu'à une douzaine voire plus lorsqu'elle est large.

Quant aux bossages, leur largeur est celle des canaux de la plaque creuse et leur hauteur, environ 15% de cette largeur. Et le nombre de pincements soudés à réaliser dans les facettes de ces bossages pourra égaler 2 pour les plus grandes (au plus 10 cm de large) et pour les plus petites (< 2 cm de large), il pourra être nul. Dans chaque cas particulier, une modélisation simple permet d'optimiser la combinaison, épaisseur des parois et nombre des pincements par facette, pour minimiser la flèche et les contraintes. Le calcul montre que un ou deux pincements soudés, aménagés dans ses facettes en trapèzes et en triangles, divise par dix la flèche maximale de ces facettes, qui résulterait de leur absence.

L'épaisseur interne à donner aux plaques creuses à parois gaufrées d'un échangeur thermique varie avec la nature du fluide circulant à l'intérieur, cette épaisseur interne étant notablement plus faible pour les liquides que pour les gaz. La plage de ces épaisseurs internes, ainsi que la plage des écarts entre les plaques creuses empilées d'un échangeur thermique, va généralement de 0,5 à 3 mm pour un liquide et de 2 à 12 mm pour un gaz. Grâce à l'ensemble de ces dispositions, en fonction de la température T du fluide chaud à traiter, les applications industrielles d'un échangeur thermique, selon l'invention, constitué par l'empilement de plaques creuses en polymère, à parois gaufrées, sont particulièrement étendues. Lorsque la température est relativement basse (T < 100°C), les domaines suivants sont concernés: chauffage des piscines, pompes à chaleur, condensation de vapeur d'eau, refroidissement de liquides divers, corrosifs ou non, refroidissement de moteurs thermiques et récupération de l'énergie de liquides ou de gaz chauds évacués. Lorsque la température est relativement haute (100 < T < 300°C), les échangeurs thermiques en polymère utilisés auront subi une réticulation préalable et les domaines seront alors : récupération de l'énergie des fumées et refroidissement des gaz d'échappement des moteurs Diesel (EGR). Pour certaines applications particulières, ces différents échangeurs thermiques pourront être assemblés en série et en parallèle pour former des ensembles ayant des conductances thermiques volumiques de plusieurs dizaines de kilowatts par degré et par m ³ .

Grâce à leurs parois relativement minces, les plaques creuses en polymère, selon l'invention, ont un poids réduit, ce qui minimise le coût des échangeurs thermiques qui les incorporent. De plus, malgré la conductivité thermique réduite des polymères, l'épaisseur réduite des parois de ces échangeurs de chaleur leur donne en fait une conductance thermique comparable à celle de l'eau, à conductivité également faible et à épaisseur beaucoup plus grande, qui circule à l'intérieur. En outre, comme les polymères sont indifférents à la plupart des fluides corrosifs, les échangeurs thermiques qui les utilisent sont autorisés d'usage dans des domaines jusqu'ici réservés aux échangeurs thermiques en titane ou en alliages spécifiques, relativement onéreux. Selon l 'invention , u n second type de plaques creuses d'échange thermique, fabriquées par extrusion-soufflage d'une paraison, en polymère ou en verre, entre les mâchoires d'un moule approprié, est caractérisé en ce que :

- les parois de la partie centrale de ces plaques creuses sont dépourvues de tout relief raidisseur;

- l'épaisseur et la largeur des parois des canaux sont coordonnées pour conférer à ces parois une rigidité adaptée à l'usage particulier de la plaque ;

- les têtes de raccordement sont des goulots, adaptés à être reliés de façon étanche à des conduits externes.

Selon l'invention, u n e telle plaque creuse extrudée-soufflée, en verre ou en polymère, est en outre caractérisée en ce que : - la face avant de la partie centrale de la plaque creuse est une surface lisse continue, plane ou cambrée ;

- les cloisons de séparation des canaux sont segmentées et soudées à la paroi de cette face avant par des pincements unilatéraux de la paraison ;

- les segments creux ainsi formés par ces cloisons, débouchent sur la face arrière de la partie centrale ;

- les ouvertures entre canaux, constituées entre deux segments de cloisons, sont disposées en quinconce, pour donner une certaine rigidité transversale à la plaque creuse.

Grâce à ces différentes dispositions, ces nouvelles plaques creuses d'échange thermique dotées de parois planes ou cambrées, à rigidités longitudinales et transversales satisfaisantes (creux en quinconce), sont susceptibles de convenir à de très nombreuses applications dans des domaines industriels très différents les uns des autres. Tout d'abord, on notera que ces plaques creuses extrudées-soufflées, à parois planes en polymère, sont immédiatement utilisables dès la sortie du moule. En fonction des puissances thermiques concernées (températures, pressions, débits du fluide), on choisira des valeurs appropriées pour les surfaces des plaques creuses ainsi que pour le nombre et les sections internes de leurs canaux. Et, les parois seront en un verre plus ou moins épais (1 à 3 mm) ou en un polymère plus ou moins mince (0,5 à 1 ,5 mm). Dans ces divers domaines, les sources chaudes concernées ne sont plus nécessairement des fluides mais également des surfaces de dissipation thermique ou des rayonnements, solaires ou infrarouges. Les plaques creuses en polymère, à parois planes, cambrées ou gaufrées, pourront être utilisées seules ou juxtaposées (et non plus empilées) pour constituer les capteurs thermiques de divers dispositifs usuels perfectionnés. Selon l'invention, un chauffe-eau solaire perfectionné est caractérisé en ce que son capteur thermique est une plaque creuse extrudée-soufflée, à parois planes, en polymère sombre, notamment noir

Grâce à ces dispositions nouvelles, un tel chauffe-eau solaire est particulièrement intéressant car on y a remplacé le capteur thermique noir, universellement utilisé jusqu'à présent (tuyaux métalliques et ailettes), par une plaque creuse mince (typiquement épaisse de 0,5 à 1 cm) à surface unitaire appropriée (typiquement 100 dm ² ), réalisée en polymère moins lourd, moins coûteux et tout aussi efficace, du fait des faibles épaisseurs des parois en polymère de la plaque creuse et de l'eau qui la traverse. En outre, grâce à la plaque en verre usuelle, utilisée pour protéger et isoler sa face avant, et à la plaque isolante solidaire de sa face arrière, un tel chauffe-eau possède une bonne efficacité et, par ailleurs, une grande facilité d'installation, due au poids total réduit de l'ensemble. Dans ce contexte, on remarquera deux situations voisines. Une plaque creuse extrudée-soufflée, à parois gaufrées en polymère noir, pourvue d'une paire de raccords, permet de réaliser un chauffe-eau équivalent au précédent. Un dispositif, semblable à ce chauffe-eau solaire à parois planes, comprenant une plaque creuse et le cas échéant des plaques pleines de protection, en verre approprié, peut convenir si l'on souhaite récupérer une partie de l'énergie thermique des rayonnements infrarouges à températures élevées, produits dans certaines industries traitant des solides en fusion.

Selon l'invention , un pan neau de montage et de refroidissement, pour module photovoltaïque, est caractérisé en ce que :

- ce panneau est une plaque creuse extrudée-soufflée, en verre ou en polymère, à face avant parfaitement plane ;

- cette plaque creuse est adaptée à recevoir un débit approprié soit d'air ambiant, circulant en circuit ouvert, soit d'eau à température proche de l'ambiante, circulant en circuit ouvert ou fermé.

On rappellera tout d'abord qu'un module photovoltaïque est une plaque en verre spécial résistant aux grêlons, dans laq uelle les fragiles cellules photovoltaïques sont incorporées. Jusqu'à présent, tout module photovoltaïque est collé sur une simple plaque de verre trempé d'épaisseur appropriée, afin de donner une bonne tenue mécanique au panneau photovoltaïque ainsi formé.

Grâce aux dispositions précédentes, avec le panneau photovoltaïque perfectionné ainsi réalisé, la puissance électrique, disponible par unité de surface, est notablement augmentée. En effet, on estime que la puissance électrique produite par une cellule photovoltaïque standard, qui est au mieux d'environ 18% de la puissance solaire captée, diminue d'environ 0,5 % par degré lorsque sa température s'élève au-dessus de 20°C. Avec un refroidissement usuel, par courant d'air circulant en convection naturelle, la température des cellules se stabilise à environ 60°C. Avec des panneaux photovoltaïques perfectionnés selon l'invention , en stabilisant la tem pératu re d es cel l u les à 25°C par exemple, l'augmentation de puissance électrique disponible est proche de 20%. Ce qui représente un retour sur investissement particulièrement intéressant. Les moyens associés à la plaque creuse, pour lui fournir de l'air à température ambiante, pourront être un simple ventilateur de puissance appropriée, installé en amont de l'un des goulots de raccordement. Pour fournir à cette plaque creuse de l'eau à température proche de l'ambiante, circulant en circuit fermé, un refroidisseur sera utilisé qui comportera avantageusement un échangeur thermique eau/air du type décrit plus haut : un empilement de plaques creuses extrudées-soufflées en polymère, à parois gaufrées. Selon l'invention, un panneau de montage et de refroidissement, notamment pour circuits électroniques, est caractérisé en ce que :

- ce panneau comporte une plaque creuse extrudée-soufflée en polymère, dotée d'une face avant parfaitement plane;

- cette plaque creuse est adaptée à recevoir un débit approprié soit d'air ambiant, circulant en circuit ouvert, soit d'eau à température proche de l'ambiante, circulant en circuit ouvert ou fermé.

Grâce à ces dispositions, un tel panneau est particulièrement efficace et peu onéreux, notamment pour le montage et le refroidissement des processeurs.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront, d'une manière plus précise, des descriptions ci-après des deux formes de réalisation non limitative de l'invention, faites en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente :

- en A, une vue de face d'une première plaque creuse à parois gaufrées, selon l'invention ;

- en B, une coupe longitudinale d'un alignement des bossages de cette première plaque creuse ;

- en C, une coupe transversale des parties centrales gaufrées de deux de ces premières plaques creuses juxtaposées ;

- en D, une vue de profil de cette première plaque creuse ;

- la figure 2 représente :

- en A, une vue de face d'un insert de tronçon de collecteur, à contour circulaire ;

- en B, une vue en coupe de cet insert ;

- en C, une vue de face de l'extrémité d'une plaque creuse comportant un tronçon de collecteur, à contour oblong ;

- la figure 3 représente la vue de face d'une seconde plaque creuse à parois gaufrées, selon l'invention ;

- la figure 4 représente une vue en perspective d'un échangeur thermique formé par l'assemblage de plaques creuses de la figure 1 ;

- la figure 5 représente la face arrière d'une plaque creuse à face plane selon l'invention;

- la figure 6 représente le profil d'une plaque creuse à face plane selon l'invention ;

- la figure 7 représente des portions de trois coupes transversales de cette plaque creuse. La figure 1A représente la vue de face d'une plaque creuse 12, à parois gaufrées réalisées en polymère extrudé-soufflé. La figure 1 B est la coupe de cette plaque selon une ligne BB. A titre d'exemple, la zone centrale de la plaque creuse 12 a une forme globalement rectangulaire et elle mesure 300 mm entre ses bords parallèles d'extrémités 14-16 et 200 mm entre ses bords latéraux 18-20, avec 360 mm entre les bords extrêmes de ses deux tronçons de collecteurs externes 22-24. La plaque creuse 12 comporte deux canaux 26-28 à parois gaufrées, formant deux alignements identiques contigus de bossages alternatifs, séparés par un pincement central rectiligne 30, large de 3 mm. Selon la vue de face A, la coupe B et la vue de profil D, chaque alignement de bossages comprend à la suite sept alternances, quatre en creux 32 _1-4 et trois en bosses 32 _5-7 , les creux étant représentés en gris sur la vue de face A. L'épaisseur des parois gaufrées 13a-b de la plaque creuse 12 (coupe B) est de 1 mm et son épaisseur interne 13c est de 3 mm.

Selon la figure 1A, chaque creux et chaque bosse a la forme d'un toit à quatre pentes présentant quatre arêtes obliques 33, fortement inclinées, et quatre facettes comprenant (1 ) deux trapèzes latéraux symétriques 34 _1-2 pour les creux et 36i _-2 pour les bosses, tous avec une grande base de 40 mm, (2) entre les crêtes de deux bossages contigus, un losange de liaison formé par deux triangles isocèles aplatis coplanaires, respectivement référencés 38i _-2 pour les creux et 40i _-2 pour les bosses, tous avec un grand côté de 90 mm, (3) une crête longitudinale légèrement arasée 42, entre deux trapèzes symétriques, pour les creux et 44 pour les bosses, ces deux crêtes étant longues de 15 mm et hautes de 14 mm. Les bords latéraux 18-20 de la plaque creuse 12 sont séparés des grandes bases des trapèzes 34-36 par une bordure 19 à parois soudées, large de 5 mm, suivie par deux rampes de liaison 21 avec l'intérieur de la plaque. Les bords latéraux des coins, du quasi rectangle formé par la plaque 12, sont découpés pour constituer des crochets 23 permettant une suspension aisée de la plaque. Au niveau de ces quatre coins, chacune des rampes de liaison 21 contourne un relief externe souple 25 de l'une des parois de la plaque 12. Dans un échangeur thermique, l'écart entre deux sommets en regard de ces reliefs externes 25 est très légèrement supérieur au pas d'assemblage des plaques creuses, ce qui rend jointifs ces reliefs et améliore la tenue mécanique de l'échangeur..

Dans les trapèzes 34-36, sont pratiqués deux pincements soudés, l'un 46 pour les creux et l'autre 48 pour les bosses. Ces pincements 46-48, semblables au pincement central 30 (2 mm de large), relient presque les arêtes pentues 33 de ces trapèzes, sont parallèles à leurs bases et sont situés sensiblement au tiers de leur hauteur, à compter de leur grande base. Dans chacun des triangles isocèles aplatis 38-40 et dans les losanges plans de liaison, partagés entre un creux et une bosse, que ces triangles forment, sont pratiqués deux pincements soudés 50-52, parallèles et semblables aux précédents 46-48. Ces pincements 50-52 relient presque deux côtés de ces triangles et de ces losanges et ils sont disposés de manière à y aménager trois surfaces sensiblement égales. La vue selon la ligne de coupe transversale CC (figure 1A) de deux plaques creuses 12 12 ₂ , juxtaposées dans un échangeur thermique, est représentée à la figure 1 C. Cette figure montre l'épaisseur interne 13c (2 mm) de ces plaques, l'épaisseur de leurs parois 13a- b (1 mm), les pincements soudés 48 réalisés dans les quatre trapèzes 36 de deux bosses, appartenant aux deux alignements 26-28, ainsi que l'écart 54, large de 6 mm, qui sépare ces deux plaques 12 _1-2 juxtaposées.

Selon la figure 1A, chacun des tronçons 22-24 de collecteurs externes, de la plaque creuse 12, incorpore une paire d'inserts circulaires 58-60 qui, après avoir été soudés aux faces externes des parois de cette plaque, ont un diamètre interne final de 30 mm. Chaque paire d'inserts est divisée en deux parties semi circulaires, respectivement externe et interne à la plaque creuse 12. La partie interne comporte des conduits radiaux latéraux 62a-b et centraux 63a-b. Les conduits latéraux 62a-b débouchent en face et le long de pincements obliques 64a-b et 66a-b, aménagés soudés dans les deux zones de raccordement 68-70 de ces tronçons 22-24 et des extrémités en triangles isocèles 38 de la partie centrale gaufrée de la plaque creuse 12. Les conduits centraux 63a-b débouchent de part et d'autre du pincement central 30.

Selon la vue de profil de la figure 1 D, les creux 32 _1-4 et les bosses 32 _5-7 alternés d'une plaque 12 apparaissent de chaque côté de sa partie centrale rectiligne 56, laquelle comporte à ses deux extrémités les inserts 58-60 qui forment les tronçons individuels 22-24 des collecteurs externes de cette plaque. L'épaisseur de cette partie centrale 56 est de 4 mm et celle de ces tronçons de collecteurs 22-24, de 10 mm, cette dernière épaisseur étant le pas d'assemblage des plaques creuses 12, empilées dans un échangeur thermique. Par ailleurs, la vue de profil D montre que, de chaque tronçon de collecteur, formé par l'assemblage des inserts 58-60, ressort la bordure débordante 19 des parois de la plaque creuse 12, soudées entre ces inserts.

La figure 2 représente en A, un insert en anneau circulaire 58, en polymère, destiné à être assemblé par paire, pour constituer un tronçon individuel 22-24 de collecteur externe d'une plaque creuse 12. Avant la mise en place de ces deux paires d'inserts 58 dans les mâchoires du moule de fabrication de ces plaques creuses, leurs diamètres, externe et interne, sont de 56 et 32 mm. Chaque insert 58 comporte une ouverture centrale circulaire 72 et est divisé en deux parties semi-circulaires, 74 et 76, respectivement externe et interne à la plaquette creuse 12. La partie semi-circulaire interne 76 comporte deux paires de rainures radiales, latérales 78a-b et centrales 80a-b et trois cloisons de séparation 82, 84, 86 entre ces rainures, la cloison centrale 84 comportant un ergot 85 qui permet une mise en place parfaite de chaque insert 58 dans une mâchoire du moule de fabrication des plaques. En B, sur cette figure 2, est représentée une vue en coupe de l'insert 58, dans laquelle l'ouverture centrale 72 apparaît, de même que la rainure latérale 78b et la rainure centrale 80b. Sur la face externe de cet insert 58, apparaît un relief circulaire 88, destiné à être soudé à un relief circulaire identique du tronçon de collecteur de la plaque creuse contiguë.

Au cours de la fabrication d'une plaque creuse, les parois de la paraison, soumises à la pression interne de l'air soufflé, épousent les faces internes des mâchoires du moule, se soudent localement entre elles et aux inserts, aménagent le volume interne de la plaque et créent les pincements internes des facettes des bossages. Ces résultats sont obtenus par l'action des reliefs usinés sur les faces internes des mâchoires du moule.

Sur la figure 2C, est représentée (transparente), la vue de face de l'extrémité 61 d'une rela-tivement grande plaque creuse extrudée-soufflée, à six canaux larges de 10 cm. Cette extrémité 61 comprend un tronçon de collecteur oblong et une zone de raccordement 57. Deux inserts oblongs, aux parois soudées par la paraison, constituent ce tronçon, lequel possède une ouverture centrale oblongue 73, dotée d'un pourtour comprenant deux parties, l'une arrondie 75, externe à la plaque creuse, et l'autre 77, interne allongée, qui comporte douze conduits 79 _1-12 , de même section, régulièrement répartis et séparés les uns des autres par onze cloisons 83i-n . Onze pincements obliques soudés 81 i-n , sensiblement parallèles et équidistants, aménagés dans la zone de raccordement 57, font suite à ces onze cloisons 83-1-11 et relient le tronçon de collecteur 73-75-77 à la zone centrale de la plaque creuse. Les douze passages ainsi aménagés en amont de cette zone centrale, débouchent sur les six canaux occupant la zone centrale de cette plaque creuse.

Cette seconde forme de réalisation des tronçons de collecteurs des plaques creuses extrudées-soufflées, selon l'invention, convient aux plaques creuses comportant un nombre de canaux supérieur à deux. En outre, grâce au maître couple réduit du collecteur externe amont d'un échangeur thermique, réalisé par l'empilement soudé de tronçons à contour oblong, une répartition améliorée du débit du fluide externe est assurée dans les espaces séparant les plaques creuses.

La figu re 3 est la vue de face d'une plaque creuse 92 à parois gaufrées, selon l'invention, qui a les dimensions et toutes les caractéristiques fonctionnelles de la plaque creuse 12 de la figure 1. La partie centrale gaufrée de cette seconde plaque creuse 92 comporte deux canaux 94-96, formant deux alignements identiques contigus de bossages alternatifs, séparés par une cloison rectiligne étroite 98 (3 mm). Chaque bossage a la forme d'un toit à quatre pentes présentant quatre arêtes obliques, telle 99, fortement inclinées et quatre facettes constituées par (1 ) deux triangles isocèles aplatis latéraux, tels 100 pour les creux et 102 pour les reliefs, (2) deux trapèzes coplanaires 104-106, formant un hexagone de liaison, tel 105, entre les crêtes extrêmes de deux bossages alternés, (3) une crête transversale, telle 108, pour les bossages en creux et 1 10 pour les bossages en relief. Ces deux bossages ont même hauteur. Les creux de cette plaque 92 sont représentés en gris. Dans chacun des trapèzes 104-106 d'un hexagone de liaison, telsl 05 et 107, sont réalisés deux pincements soudés 1 14-1 16, qui pratiquement relient les crêtes des bossages, sont parallèles au sens d'écoulement du fluide et partagent ces hexagones en trois surfaces sensiblement égales. Dans chacun des triangles 100-102, est pratiqué un pincement soudé 1 18-120 y aménageant deux surfaces sensiblement égales.

Les fonctions de la plaque creuse 92 diffèrent de celles de la plaque creuse 12 de la figure 1 , par la présence, au centre des hexagones de liaison, tels 105 et 107, de reliefs externes allongés obliques, tels 1 15 et 1 17. Les hexagones de liaison 105-107 ont 10 cm de large et les pincements soudés 1 14-1 16, 4 cm d'écartement. Les reliefs externes 1 15 et 1 17 ont 10 mm de long, 5 mm de large, 2,6 mm de haut et des orientations de 30°, par rapport au sens de l'écoulement du fluide entre les plaques creuses gaufrées 92 d'un échangeur thermique. Leur écartement dans un tel échangeur est de 5 mm, soit légèrement moins que le double de la hauteur de ces reliefs externes. Les orientations des reliefs externes 1 15- 1 17, aménagés au centre des hexagones successifs 105-107 des bossages des parois des canaux des plaques creuses 92, sont inversées. Les orientations des reliefs externes des hexagones correspondants des deux parois de la plaque creuse 92 sont également inversés.

Grâce à ces dispositions, les reliefs externes à orientations inverses 1 15-1 17, appartenant à deux plaques creuses contiguës d'un échangeur thermique, sont retrouvent jointifs et ils forment alors un croisillon dont les branches sont à la fois des cales d'épaisseur entre les plaques creuses de cet échangeur thermique et des doubles déflecteurs d'écoulement de fluide. Ce qui augmente la surpression interne autorisée ainsi que les turbulences d'écoulement qui améliorent le couplage thermique entre les deux fluides traversant l'échangeur thermique. La présence de ces reliefs externes 1 15-1 17 à double fonction est particulièrement intéressante lorsque les plaques creuses 12, à trapèzes latéraux et losange de liaison selon la figure 1 , ou les plaques creuses 92, à triangles latéraux et hexagones de liaison selon la figure 3, ont de grandes dimensions, 100 x 200 cm par exemple. Une conductance thermique améliorée et une rigidité globale satisfaisante sont de la sorte assurées aux échangeurs thermiques de grande puissance, formés par l'empilement de grandes plaques creuses comportant de tels reliefs externes.

Selon la vue en perspective de la figure 4, un échangeur thermique 122, est constitué par l'empilement soudé des tronçons de collecteur 22-24 de dix neuf plaques creuses 12 (ou 92) en polymère. Les tronçons de la dernière plaque sont équipés de tubulures filetées 124. Chaque plaque 12 comporte deux alignements de bossages alternatifs, en toits à quatre pentes, constitués par des paires de trapèzes 36 et des paires de triangles isocèles coplanaires 38, formant des losanges de transition entre un creux et une bosse. Ces triangles et ces trapèzes présentent des pincements internes 48-50 augmentant leur raideur.

Cet échangeur 122 est un bloc compact en forme de parallélépipède de 12 dm ³ , ayant une conductance thermique entre de l'eau et de l'air d'environ 200 W /°C et de 400 W /°C entre de l'eau et de l'eau. Après réticulation du polymère utilisé, cet échangeur thermique peut traiter des fluides à températures élevées (150°C pour un polyéthylène PEHD et 400°C pour un polyamide) notablement plus grandes que la température de fusion avant réticulation. Plusieurs techniques sont disponibles pour effectuer cette réticulation , notamment un rayonnement ionisant. Grâce aux pincements parallèles 48-50 aménagés dans les facettes des bossages des plaquettes creuses, la pression différentielle autorisée pour l'échangeur thermique 122 ayant des parois de 1 mm d'épaisseur, est d'environ 4 bars, lorsque le polymère utilisé pour la paraison est chargé en fibres de verre ou de carbone. Mais ces valeurs maximales possibles de température et de pression différentielle ne peuvent être simultanées, les plages de ces deux valeurs étant nécessairement inversées. Un compromis s'imposera dans chaque cas particulier.

La figure 5 représente la vue de la face arrière d'une plaque creuse extrudée- soufflée 130, comprenant une partie centrale 132 dépourvue de tout relief raidisseur, deux zones de transition 134 _1-2 et deux goulots 136i _-2 , à section circulaire. La partie centrale plane et lisse 132 a 80 cm de long, 40 cm de large une épaisseur totale de 5 mm. Cette partie centrale 132 est occupée par seize canaux étroits 138i-i ₆ , à parois épaisses de 1 mm. Ces seize canaux 138 ont 22 mm de large et 3 mm d'épaisseur interne. Ces canaux 138 sont séparés les uns des autres par quinze lignes 140i_i ₅ de doubles cloisons segmentées 142, résultant de pincements soudés de la paraison. Ces doubles cloisons 142 sont longues de 18 cm, larges et hautes de 3 mm, leur épaisseur individuelle et leur écartement étant de 1 mm. Les écarts entre deux segments d'une ligne de cloisons constituent des ouvertures 144 entre deux canaux voisins, tels 138 Ces ouvertures 144 sont disposées en quinconce et ont 6 cm de long.

Les zones de transition amont et aval 134 _1-2 relient les extrémités de la zone centrale 132 aux deux goulots de raccordement externe 136i _-2 . La zone 134i est occupée par quinze cloisons divergentes 146i_i ₅ qui bordent seize conduits de répartition uniforme du débit entrant et aboutissent aux quinze lignes 140i_i ₅ de segments de cloisons 142 séparant les seize canaux 138i-i ₆ . La zone de transition aval 134 ₂ est identique à la zone amont 134 et occupée par quinze cloisons convergentes 148i-i ₅ . Selon la figure 6, la vue de profil d'une plaque creuse 130 montre une partie centrale 132 et deux goulots filetés 136i _-2 . La partie centrale 132 a 40 cm de large et 80 cm de long, une épaisseur de 5 mm, une paroi avant plane et lisse, de 1 mm. Les goulots 136i _-2 ont 4 cm de diamètre et de haut et ils sont fixés perpendiculairement à la paroi arrière de la plaque.

Selon la figure 7, qui représente des portions agrandies de trois coupes transversales typiques A, B, C de la plaque creuse 1 30, cette plaque possède une face avant 150 parfaitement plane, et une face arrière 152 sur laquelle débouchent les segments creux externes 154, larges de 1 mm, des doubles cloisons segmentées internes 142. Selon cette figure 7, chaque segment 142 séparant deux canaux contigus résulte d'un pincement unilatéral de la paraison qui a formé deux cloisons internes 158i _-2 , épaisses de 1 mm , écartées de 1 mm et hautes de 3 mm. L'extrémité commune 160 de ces deux cloisons 158 est soudée à la paroi de la face avant 150 de la plaque creuse 130.

La figure 5 et les trois coupes A, B,C de la figure 7 montrent que la disposition en quinconce, adoptée pour les ouvertures 144, a pour premier résultat d'intercaler un bout de paroi de la face arrière 1 52 entre deux segments creux 1 54 appartenant à deux lignes voisines de cloisons segmentées 142 _1-15 . Ce qui empêche les segments creux 154 de s'ouvrir et oblige la plaque creuse 130 à ne pouvoir prendre qu'une faible flèche transversale, au cours d'une manipulation. Le second résultat de cette disposition en quinconce est de constituer des suites continues (voir coupe B), de portions contiguës des segments décalés 142 des doubles cloisons 140. Ces suites continues évitent tout défaut de raideur longitudinale à la plaque creuse 130.

Dans un chauffe-eau solaire perfectionné, le capteur thermique sera une plaque creuse, selon l'invention, à parois planes ou gaufrées, en polymère noir. Pour le panneau de montage et de refroidissement sur lequel est collé un module photovoltaïque, on utilisera une plaque creuse selon l'invention à parois planes en polymère ou en verre, le cas échéant, trempé après moulage. Pour un panneau semblable, adapté à des circuits électroniques, une plaque creuse à parois planes en polymère sera utilisée. Dans ces deux cas, un refroidisseur sera constitué, qui comportera une plaquette creuse extrudée-soufflée, traversée par un courant d'air ambiant, circulant en circuit ouvert, ou par un courant d'eau à température proche de l'ambiante, opérant en circuit ouvert ou fermé .

L'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés par les figures jointes. La première forme de réalisation de l'invention n'est limitée ni aux dimensions des plaques creuses à parois gaufrées 10 et 92 décrites aux figures 1 et 3 ni à l'échangeur thermique 122 de la figure 4 qui les incorpore. En effet, lorsque ces plaques creuses ont des dimensions notablement plus importantes que celles de ces deux plaques, décrites à titre d'exemples non limitatifs, le nombre de canaux augmente puisque leur largeur maximale est de l'ordre du décimètre, de même que le nombre de bossages dans chaque canal. Par ailleurs les dimensions de ces bossages peuvent être modifiées en fonction des pressions différentielles à supporter, et plus généralement du cahier des charges de l'échangeur à réaliser. En revanche, lorsque les dimensions des plaques sont notablement inférieures à celles des deux plaques 12-92 décrites, la hauteur de ces bossages diminue en conséquence. Et, lorsque les plaques creuses sont petites ou moyennes (typiquement < 20 dm ² ), l'épaisseur interne des plaques et/ou l'écart entre deux plaques contiguës sont faibles (typiquement < 2 mm), les écoulements de fluides sont laminaires et l'efficacité de l'échange thermique effectué est cependant grande. En revanche lorsque ces plaques sont grandes (typiquement > 50 dm ² ), ces épaisseurs et/ou ces écarts peuvent être importants (typiquement jusqu'à 2 cm pour les écarts). Dans ce cas, le nombre de Reynolds, qui découle de ces dimensions et des vitesses des fluides qui traversent l'échangeur, est tel que les écoulements sont turbulents.

Ce type de plaques creuses extrudées-soufflées à parois gaufrées concerne non seulement les plaques creuses en polymère décrites plus haut, mais également les plaques creuses en verre. Le domaine aujourd'hui inexploré de ces plaques creuses en verre à parois gaufrées n'entame en rien leur appartenance à la présente invention.

Pour ce qui concerne l'autre type de plaques creuses extrudées-soufflées, selon l'invention, celles dépourvues de tout relief raidisseur, on notera que les zones de transition 134 _1-2 peuvent avoir des variantes. En effet, ces zones peuvent être incorporées à la plaque creuse 130, sous forme de collecteurs internes, en forme de deux longs triangles rectangles symétriques inversés, dans lesquels débouchent les canaux d 'u ne plaq ue creuse parfaitement rectangulaire, comportant une partie centrale en forme de parallélogramme et des goulots disposés aux deux extrémités d'une diagonale de la plaque. Des cloisons semblables aux cloisons 146-148, destinées à uniformément répartir les débits entre les canaux, seront aménagées à l'intérieu r de ces col lecteurs internes. Une modélisation optimisera longueurs et emplacements des segments de ces cloisons. En fonction du nombre et de la largeur des canaux, les deux goulots pourront avoir une embase oblongue, semblable à celle de l'insert de la figure 2C, et une extrémité cylindrique filetée de diamètre réduit.

La plaque creuse extrudée-soufflée 130 à parois planes, décrite ci-dessus à titre d'exemple, peut avoir des dimensions différentes de celles qui ont été indiquées. En pratique, l'épaisseu r des parois des canaux 138i- ₁₆ d'une plaque creuse 130 sera typiquement comprise entre 0,5 et 1 ,5 mm pour une plaque en polymère et entre 1 et 3 mm pour une plaque en verre. Pour ce qui est de l'épaisseur interne typique de ces canaux, elle sera comprise entre 1 et 3 mm pour une plaque en polymère et entre 3 et 9 mm pour une plaque en verre. Dans les deux cas, la largeur typique de ces canaux sera comprise entre deux et cinq centimètres, la longueur typique des segments de cloisons 142 sera comprise entre un et deux décimètres et celle des ouvertures 144 entre deux canaux, quatre à cinq fois inférieure à la précédente. Pour ce qui est de la largeur et de la longueur d'une plaque creuse 130, elles pourront être augmentées en fonction des capacités des équipements d'extrusion-soufflage disponibles

Une plaque creuse extrudée-soufflée, à parois en polymère dépourvues de tout relief raidisseur, peut avoir une partie centrale à faces courbes, l'une interne et lisse, et l'autre, externe et comportant les creux des cloisons internes. Ces cloisons pourront ne pas être segmentées pour pouvoir apporter à cette plaque creuse courbe une certaine souplesse transversale lui permettant de parfaitement s'appliquer sur une surface courbe à refroidir. Une telle plaque creuse courbe pourra notamment constituer une coquille à parois creuses, adaptée à être rattachée à des coquilles identiques, pour former une enveloppe cylindrique à parois creuses. Cette enveloppe constituera le capteur thermique d'un refroidisseur à eau, entourant de près un corps cylindrique chaud, soumis à un plafond de température. Ce corps cylindrique pourra être un moteur électrique de quelques kW, devant fournir une puissance mécanique supérieure à celle permise par un refroidissement usuel par convection naturelle de l'air ambiant.