Brevet FR2002967A1 — publié le 19691107

La présente invention concerne un appareil de conditionnement de l'air dtun espace qui peut castre, en particulier, une serre ou autre similaire. L'appareil de l'invention comporte un dispositif chauffant qui peut être utilisé à volonté pour chauffer soit de l'air frais prélevé à l'extérieur d'un espace tei qu'un local, dont une serre ou similaire fournit un bon exemple, soit de l'air en provenance de cet espace et recyclé, soit un mélange d'air frais et d'air recyclé, avant qu'ils soient introduits ou réintroauits dans ledit espace. L'appareil de l'Invention comporte en outre une chambre de mélange située sur l'avant d'un ventilateur de circulation de l'air, et dans laquelle l'air frais et l'air en provenance de l'espace sont parfaitement mélangés, si désiré, avant d'trie envoyés dans le dispositif de chauffage et dans les conduits de répartition.De préférence, cette chambre de mélange est placée entre la partie supérieure et la partie inférieure de l'espace, une entrée d'air étant prévue dans le fond de cette chambre de façon que ce soit l'air relativement froid en provenance de la partie inférieure de l'espace qui y soit aspiré de préférence à l'air relativement chaud en provenance de la partie supérieure de l'espace et dont la pénétration directe dans ladite chambre de mélange est empêchée par la paroi supérieure pleine de celle-ci. Suivant l'un des modes de réalisation de l'invention, il est prévu un conduit vertical d'entrée d'air partant de la partie inférieure de l'espace et débouchant dans le fond de la chambre de mélange, de façon que l'air pénétrant dans cette chambre provienne de la partie la plus froide de l'es- pace.Le débit de l'air frais pénétrant dans la chambre de mélange est réglé par un dispositif approprié, par des volets pivotants par exemple. La description qui va suivre, et les dessins annexés donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre comment la présente invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés la figure 1 est une vue en perspective représentant une serre équipée, en raison de son volume, de deux dispositifs de conditionnement d'air conformes à l'invention, les murs et le toit de cette serre n'étant représentés que schématiquement pour la clarté de la figure; la figure 2 est une vue latérale en élévation de l'extré mité de l'appareil de l'invention sur laquelle sont situées la chambre de mélange et la chambre de chauffage, le ventilateur électrique assurant la circulation de l'air étant représenté partiellement en pointillés; la figure 3 est une vue partielle en élévation latérale de l'appareil de l'invention montrant le réchauffage et le recyclage de l'air de la serre qu'il équipe; la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 mais représentant l'appareil de l'invention alors qu'il assure seulement la ventilation de la serre;; la figure 5 est une vue semblable à la figure 3 mais représentant un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est une vue semblable à la figure 4 mais se rapportant au deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue partielle en élévation latérale d'un conduit souple de répartition de l'air utilisable. dans l'appareil de l'invention, et la figure 8 est une coupe transversale faite dans le conduit de la figure 7 et montrant le dispositif de suspension de ce conduit et la disposition des orifices qu'il porte. Les figures 1 à 4 des dessins annexés représentent un premier mode de réalisation de l'appareil de l'invention insSllé en double dans une serre 10 de construction normale comportant un sol 11, un toit 12, deux parois latérales 13 et deux parois d'extrémité 14, ce toit et ces parois n'étant représentés que schématiquement pour permettre de voir sur la figure la disposition des appareils de conditionnement d'air à l'intérieur de la serre. Chacun de ces appareils comporte un coffre 15, de préférence métallique, dont le volume intérieur constitue une chambre de mélange 16. Ce coffre est situé entre le sol Il et le toit 12 de la- serre. Il est constitué par une paroi de fond 17, deux parois latérales 18, une paroi supérieure 19 et deux parois d'ex- trémité 20 et 21. La paroi d'extrémité 20 de ce coffre est placée contre le mur d'extrémité 14 de la serre, et son autre paroi d'extrémité 21 est située à une certaine distance de ce mur ainsi qu'on le voit sur la figure 2. Le coffre 15 est de forme générale parallélépipédique. La paroi d'extrémité 20 de ce coffre comporte une ouverts ture d'entrée d'air frais ménagée dans le mur d'extrémité 14 de la serre, le débit a'air frais entrant dans cette ouverture et pénétrant dans la chambre de mélange 16 pouvant eAtre réglé par un dispositif approprié, par exemple par des volets pivotants 22 pouvant être actionnés par un moteur représenté en 23 sur la figure 2. La chambre de mélange 16 constituée par le volume intérieur du coffre 15 est pourvue entre ses deux parois d'extrémité 20 et 21 d'une ouverture d'entrée d'air par laquelle pénètre de l'air en provenance de l'intérieur de la serre. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 4, cette entrée d'air est constituée par une simple ouverture 24 prévue sur la paroi de fond 17 de la chambre de mélange. La paroi supérieure 19 de cette chambre est pleine et empêche donc la pénétration directe de l'air de la serre qui se trouve audessus de la chambre de mélange. Dans le mode de réalisation représenté, cette pénétration directe dans la chambre de mélange de l'air de la serre situé au-dessus d'elle est évitée encore plus efficacement par les cloisons latérales pleines 18 de cette chambre. La paroi d'extrémité 21 de la chambre de mélange 16 opposée à sa paroi d'entrée 20 est munie d'une ouverture de sortie de l'air dans laquelle est logé un ventilateur 25 actionné par un moteur 26 tous deux supportés dans la chambre 16 par des bras 27. Le ventilateur 25 aspire l'air dans la chambre 16 et le refoule vers la droite de la figure 2. Un dispositif réchauffeur d'air 28 qui, de préférence mais non nécessairement, est constitué par un ou plusieurs brû- leurs à gaz en raison de la facilité de réglage de tels appareils et de leur fonctionnement economique, est prévu à proximité immédiate du coffre 15 formant la chambre 16. Lorsque le dispositif de chauffage utilisé comporte des brûleurs, des entrées d'air 45 y sont prévues. Le dispositif de chauffage 28 est muni d'une cheminée 29 évacuant les gaz de combustion à l'extérieur de la serre 10. Il est aussi prévu une ouverture 46 mettant en communication la cheminée 29 et la chambre de mélange 16 sur le côté aspiration du ventilateur 25 de façon que, si désiré, une atmosphère riche en gaz carbonique puisse être créée dans la serre 10. Le débit d'air passant par cette ouverture 46 est réglé par un volet mobile 47 pouvant pivoter entre une position normale de fermeture représentée sur la figure 2 et une position d'ouverture représentée en pointillés sur cette figure. Le dispositif de réchauffage a'air 28 comporte une sortie d'air constituée dans le mode de réalisation représenté par un conduit horizontal 30 de faible longueur. L'air en provenance du ventilateur 25 et circulant dans ce conauit 30 est reçu par un conduit 31 de répartition de l'air refoulé, fermé sur son extrémité 32 opposée à celle raccordée au conduit 30. De préférence, ce conduit 31 est fait en matière plastique souple et prend la forme cylindrique représentée sur les figures 7 et 8 par l'effet de la pression de l'air qu'il reçoit du ventilateur 25e Pour assurer une répartition uniforme de l'air soufflé dans la serre, chacun des conduits 31 de l'installation est percé de deux rangées d'orifices 33 situées respectivement sur 1'un et l'autre côté de sa partie inférieure.Il est préféré que ces deux rangées de trous 33 et 34 soient situées dans le quadrant inférieur du conduit 31 lorsque celui-ci est gonflé. L'ex périence a montré que la meilleure disposition des trous 33 et 34 est celle pour laquelle les rayons qui les réunissent au centre 35 du conduit 31 qui les porte font respectivement un angle de 450 avec l'horizontale de part et d'autre du plan vertical médian du conduit. Cet angle doit être sensiblement égal à l'angle d'inclinaison des versants du toit 12 de la serre. De préférence, chacun des appareils de conditionnement d'air conforme à celui qui vient d'être décrit est associé avec un ventilateur 36 d'évacuation de l'air, de type courant et logé darses l'un des murs de côté ou d'extrémité de la serre. Ainsi qu'on le voit par la description ci-dessus, l'appareil de l'invention permet de réaliser une diversité de combinaisons pour la ventilation ou la circulation de l'air dans un local, et particulièrement dans une serre. Ainsi, lorsque les volets d'entrée d'air 22 sont fermés et que le ventilateur d'évacuation de l'air 36 est arrêté, le ventilateur soufflant 25 assure le recyclage de l'air à l'intérieur de la serre. Dans ce cas, le ventilateur 25 aspire l'air contenu dans la chambre 16 et qui y pénètre par son ouverture inférieure 24. Le ventilateur 25 refoule de l'air sous pression vers la droite de la figure 3 et sur le dispositif de réchauffage 28, lequel peut, à la manière habituelle, être arrêté si l'on ne désire pas chauffer l'atmos phère de la serre.L'air traversant le dispositif réchauffeur 28 est introduit sous pression dans le conduit répartiteur 31 et est reåeté à l'intérieur de la serre, de préférence, et comme représenté, en direction du sol Il de celle-ci. Ce recyclage se poursuit de cette façon aussi longtemps qu'on le désire. la figure 4 représente l'appareil de l'invention lorsqu'il assure la ventilation de la serre, de l'air frais extérieur étant introduit par les volets 22, alors ouverts, dans la chambre de mélange 16, et l'air intérieur de la serre étant évacué de la partie inférieure de celle-ci et vers l'extérieur par le ventilateur 28 qui a alors été mis en marche. Dans ce mode de fonctionnement de l'appareil, l'air entrant peut être chauffé ou non chauffé selon que le dispositif de réchauffage 28 fonctionne ou non. Même dans ce dernier mode d'utilisation de l'appareil, une certaine fraction de l'air intérieur de la serre est recyclée par l'ouverture inférieure 24 du caisson 15. Le mode de réalisation de l'appareil de l'invention représenté sur la figure 5 est semblable à celui représenté sur la figure 3 en ce qui concerne son fonctionnement, mais il comporte un conduit d'air 37 dont l'extrémité inférieure d'entrée 38 est située plus près du sol 11 de la serre que le caisson 15 etiont l'extrémité supérieure est raccordée sur l'ouverture d'entrée inférieure 24 de ce caisson. Comme la figure 3, la figure 5 représente l'utilisation de l'appareil de l'invention pour le recyclage de l'air intérieur de la serre avec ou sans apport de chaleur. La figure 6 représente le même mode de réalisation de l'appareil de l'invention que la figure 5, mais utilisé comme sur la figure 4 pour assurer la ventilation de l'atmosphère ae la serre. Les figures 7 et 8 représentent un mode de réalisation de la suspension des conduits de répartition de l'air dans la serre. Dans cemode de réalisation, chacun de ces conduits 31 forme sur sa génératrice supérieure deux languettes extérieures 39 portant de place en place des oeillets de suspension 40. Chacun de ces oeillets est suspendu à un crochet double 41 lui-même accroché à un fil métallique horizontal 42. L'appareil de la présente invention permet d'effectuer un mélange intime entre l'air du local et l'air extérieur lorsque les volets 22 sont ouverts pour permettre l'entrée de cet air extérieur. L'obtention de ce mélange intime est due d'abord au fait qu'un mélange préalable s'effectue dans la chambre de mélange 16 qui est fermée sur sa paroi supérieure et sur ses parois latérales. De plus, l'air entrant dans cette chambre 16 y pénètre par l'ouverture 24 de sa paroi de fond, de sorte que l'air situé dans la partie inférieure de la serre, et qui est le plus froid, est aspiré préférentiellement. Du fait du mélange effectué dans la chambre 16 entre l'air froid en provenance de l'extérieur et l'air intérieur de la serre prélevé dans sa région la plus froide, le mélange de ces deux airs est pratiquement homogène avant qu'ils ne pénètrent dans le dispositif de chauffage 28. Il s'ensuit que le chauffage de l'air traversant ce dispositif 28 s'effectue de façon plus uniforme du fait que l'air qui le traverse n'est pas séparé en couches de températures différentes dont les plus froides seraient constituées presque totalement par de l'air en provenance de l'extérieur et les plus chaudes presque totalement par de l'air en provenance de l'intérieur de la serre. Dans le mode de réalisation représenté, lorsque les volets 22 sont ouverts le courant d'air en provenance de l'extérieur et pénétrant dans la chambre de mélange 16 est pratiquement en écoulement laminaire puisqu'il ne subit aucune déviation. Il s'ensuit non seulement que le rendement du ventilateur 25 est meilleur du fait que la perte de charge de l'air dans la chambre 16 est réduite, mais encore que ce ventilateur produit un effet d'aspiration maximal sur l'air intérieur de la serre pénétrant dans la chambre 16 et qui vient s'y mélanger avec l'air frais arrivant de l'extérieur. L'air intérieur de la serre pénètre évidemment dans la chambre 16 par l'ouverture inférieure 24 de celle-ci. Un facteur important à ce suet est que le courant d'air frais en provenance de l'extérieur et le courant d'air de recyclage en provenance de l'intérieur de la serre se rencontrert pratiquement à angle aroit, ce qui a pour effet de créer dans la chambre de mélange une forte turbulence qui assure un mélange intime de ces deux courants. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s 'étend à toutes les varian -tes conformes à son esprit. - VElmDICATlONS 1 - Appareil de conditionnement de l'air d'un espace entre fond et sommet, cet appareil comprenant : un caisson aélimitant utile chambre ae mélange d'air; une première entrée d'air extérieur permettant d'introduire dans ce caisson ae l'air en provenance de l'extérieur ae l'espace; une deuxième entrée d'air de l'espace permettant d'introduire dans le caisson de l'air en provenance dudit espace; un passage de sortie par laquelle l'air contenu dans le caisson peut en sortir; un ventilateur de circulation de l'air ayant une entrée refoulant par ledit passage de l'air contenu dans ledit caisson; un dispositif de chauffage de l'air recevant l'air soufflé par ledit ventilateur et comportant un passage de sortie de l'air; et un passage allongé ae distribu- tion de l'air, partant dudit passage de sortie du dispositif de chauffage, s'étendant dans ledit espace et percé d'orifices de sortie d'air espacés sur sa longueur et par lesquels l'air en provenance du ventilateur se décharge à l'intérieur de l'espace. 2 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel ledit caisson est placé à l'intérieur de l'espace entre le fond et le sommet de celui-ci et comporte des parois latérales comprenant des parois ae côté, une paroi de fond et une paroi supérieure et deux parois d'extrémité espacées l'une de l'autre, l'ouverture d'entrée de l'air extérieur étant placée sur l'une de ces parois d'extrémité, le passage de sortie de l'air étant placé sur l'autre de ces parois d'extrémité, et l'ouverture d'entrée de l'air intérieur de l'espace étant placée sur l'une des parois latérales dudit caisson. 3 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel l'ouverture d'entrée de l'air extérieur, le passage ae sortie de l'air hors au caisson et le ventilateur sont tous sensiblement alignés de façon que l'air extérieur entrant traverse la chambre suivant un trajet sensiblement rectiligne. 4 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel l'ouverture d'entrée de l'air de l'espace est placée sur la paroi de fond dudit caisson et est en communication avec un conouit d'entrée d'air ayant une extrémité d'entrée située à distance de ce caisson et est plus près que lui du fond de cet espace. 5 - appareil selon la revendication 4 et dans lequel le ait conduit d'entrée est flexible et est rattaché à la paroi ae fond au caisson ae façon à pouvoir en etre détaché. 6 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel ltou- verture d'entrée de l'air extérieur est munie d'un dispositif permettant de l'obturer lorsque l'on désire seulement effectuer le recyclage de l'air intérieur de l'espace. 7 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel le ventilateur est placé dans le passage de sortie de l'air hors du caisson et adjacent au dispositif de chauffage. 8 - Appareil selon la revendication 1 et dans lequel ledit conduit de distribution de l'air s'étend pratiquement sur toute la longueur de l'espace. 9 - Appareil selon la revendication 7 et dans lequel le dispositif de chauffage est un dispositif à brûleurs, et il est prévu des conduits permettant de renvoyer sélectivement dans leait caisson et à proximité immédiate de la face d'aspiration du ventilateur des produits de combustion riches en gaz carbonique dégagés dans le dispositif de chauffage.