Brevet FR2174779A1 — publié le 19731019

L'invention est relative aux installations de climatisation à circulation d'air. De telles installations sont bien connues et comportent, un ventilateur destiné à mettre en circulation l'air de climatisation, des moyens pulvérisateurs destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs étant situés en amont d'une chambre d'humidification, un dispositif séparateur destiné à éliminer par captation les particules, notamment les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans cet air de climatisation, ce dispositif séparateur étant situé en aval de la chambre d'humidification, et une ou plusieurs gaines de distribution assurant l'acheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers-le ou les locaux à climatiser. Dans une installation de ce type on cherche à réduire le plus possible la longueur de la ou des gaines de distribution; de plus, la dimension de la chambre d'humidification est déterminée en fonction du degré d'humidité que doit présenter l'air de climatisation à sa sortie. On conçoit alors que l'emplacement des moyens pulvérisateurs par rapport aux locaux à climatiser se trouve imposé, au moins dans une certaine marge, par les critères relatifs aux gaines de distribution et å la chambre d'humidification. On a déjà proposé, dans des installations de climatisation, d'intégrer les moyens pulvérisateurs au ventilateur, ce qui permet de mettre A profit l'effet mécanique des pales ou aubes du ventilateur pour introduire les particules d'eau dans l'air de climatisation; cependant cette solution présente l'inconvénient de limiter le choix du ventilateur et de fixer son emplacement. En effet, on est conduit à choisir un ventilateur dont les pales ou les aubes présentent une vitesse périphérique suffisamment élevée pour obtenir une pulvérisation efficace de l'eau, c'est-à-dire pour obtenir des particules d'eau de faible dimension. Quant à la situation du ventilateur, son rôle de pulvéri sateur implique qu'il soit disposé juste en amont de la chambre d'humidification, donc relativement près des locaux à climatiser; comme il s'agit d'un ventilateur dont les pales ou les aubes présentent à leur extrémité une vitesse périphérique importante, ce ventilateur est bruyant et il se pose alors des problèmes d'insonorisation de l'installation. L'invention a pour but une installation de climatisation dans laquelle l'inconvénient mentionné ci-dessus est éliminé, tout en bénéficiant d'une pulvérisation par l'effet mécanique des pales ou aubes d'un rotor. L'installation conforme à l'invention comporte, un ventilateur destiné å mettre en circulation l'air de climatisation; des moyens pulvérisateurs destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs étant situés en amont d'une chambre d'humidification, un dispositif séparateur destiné à éliminer par captation les particules, notamment les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans cet air de climatisation, ce dispositif pulvérisateur étant situé en aval de la chambre d'humidification, et une ou plusieurs gaines de distribution assurant l'acheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers le ou les locaux à climatiser, et cette installation est caractérisée par le fait que les moyens pulvérisateurs comprennent au moins un rotor, muni d'une pluralité de pales ou aubes, disposé en amont de la chambre d'humidification et entraîné en rotation, ou bien par ltécoulesent de l'air de climatisation si les pales ou aubes dudit rotor présentent une portance, ou bien par un moteur auxiliaire si les pales ou aubes du susdit rotor présentent une portance nulle, ou bien å la fois par l'écoulement de l'air de climatisation et par un moteur auxiliaire, ce rotor étant agencé pour être alimenté en eau par au moins une canalisation et pour répartir cette eau au niveau de l'emplanture de ses pales ou aubes. On conçoit alors que, dans une telle installation, on peut choisir le ventilateur uniquement en fonction de son rôle de ventilateur. De plus, il est possible de disposer ce ventilateur dans un emplacement où il se posera le minimum de problèmes en ce qui concerne son insonorisation. Enfin la pulvérisation s'effectue par l'effet mécanique des pales ou aubes d'un rotor, dans de meilleures conditions qu'avec les moyens pulvérisateurs classiques connus jusqu'd ce jour, et avec un niveau sonore suffisamment faible pour qu'il ne se pose pratiquement aucun problème d'insonorisation entre ce rotor A pales ou aubes et les locaux a' climatiser. Suivant une disposition avantageuse de l'invention le rotor å pales ou aubes est disposé en amont de la chambre d'humidification dans un conduit qui laisse subsister une section de passage entourant totalement ou partiellement ledit rotor. Dans ces conditions le conduit présente de préférence une section qui varie dans sa direction axiale, et le rotor à pales ou aubes peut être déplacé axialement dans sa conduite de manière à faire varier la susdite section de passage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention il est prévu une paroi annulaire entourant le rotor au niveau de l'ex- trémité de ses pales ou aubes; cette paroi annulaire peut être non tournante (auquel cas elle est solidaire du conduit) ou tournante (auquel cas elle est solidaire de.llextrémité des pales ou aubes du rotor). L'invention consiste, mis à part les dispositions dont il vient d'être question ci-dessus,en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra de toute façon etre bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des formes d'exécution préférées de l'invention et ne comportent aucun caractère limitatif. La figure,1 de ces dessins, est une vue schématique d'une installation de climatisation établie conformément à un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une vue schématique d'une installation de climatisation établie conformément à un autre mode de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 et 2 l'installation de climatisation représentée est une installation à circulation d'air. Cette installation comporte, un ventilateur 1 destiné à mettre en circulation l'air de climatisation, des moyens pulvérisateurs 2 destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs 2 étant situés en amont d'une chambre d'humidification 3, un dispositif séparateur 4 destiné à éliminer par captation les particules, notamment les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans cet air de climatisation, ce dispositif séparateur 4 étant situé en aval de la chambre d'humidification 3, et une ou plusieurs gaines de distribution 5 assurant l'a- cheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers le ou les locaux à climatiser 6. Conformément i l'invention les moyens pulvérisateurs 2 comprennent un rotor 7, muni d'une pluralité de pales 8, disposé en amont de la chambre d'humidification 3. Ce rotor 7 est entraîné en rotation, ou bien par l'écoulc- ment de l'air de climatisation si ses pales 8 présentent une portance (fig. 1), ou bien par un moteur auxiliaire 9 si ses pales 8 présentent une portance nulle (fig. 2), ou bien à la fois par l'dcoulement de l'air de climatisation et par un moteur auxiliaire. Ce rotor 7 est alors agencé pour hêtre alimenté en eau par une canalisation axiale 10 et pour répartir cette eau au niveau de l'emplanture de ses pales 8. Cette alimentation en eau du rotor 7 s'effectue par sa face arrière (par rapport à l'écoulement d'air de climatisation), et cette face arrière du rotor 7 est munie d'une cavité tronconique 11 au niveau de laquelle débouche la canalisation axiale 10. Cette cavité tronconique 11 comporte une ouverture axiae 12 communiquant avec une pluralité de canaux radiaux 13 ménagés dans le rotor 7 et aboutissant à l'emplanture des aubes 8 au voisinage de leur bord d'attaque. Suivant une autre forme d'exécution (non représentée) il est prévu un plateau lisse aboutissant à l'emplanture des aubes et alimenté par des trous ménagés dans le rotor. Lorsque le rotor 7 est entraîné en rotation et qu'il est alimenté en eau, l'eau contenue dans la cavité tronconique i1 s'échappe par les canaux radiaux 13 et elle est ensuite pulvérisée sous forme de particules suivant les trajectoires montrées en trait pointillé sur les figures 1 et 2. Avantageusement le rotor 7 est disposé en amont de la cham bre d'humidification 3 dans un conduit 14 qui laisse subsister une section de passage 15 entourant totalement ou partiellement le rotor 7. Cette disposition permet un fonctionnement plus simple de l'installation car les variations du débit d'air de climatisation peuvent être absorbées par cette section de passage 15 sans perturber le fonctionnement du rotor 7. En particulier lorsque ce rotor 7 est entraîné en rotation par un moteur auxiliaire 9, il faut que la vitesse de l'air de climatisation au travers des pales 8 du rotor 7 demeure constante pour que leur portance reste nulle. Afin de pouvoir régler la section de passage 15 suivant les conditions de fonctionnement de l'installation, il est avantageux de donner au conduit 14 dans lequel se trouve le rotor 7, une section qui varie dans sa direction axiale, le rotor 7 pouvant alors être déplacé axialement dans ce conduit 14 de manière à faire varier la susdite section de passage 15. A cet effet on peut donner au conduit 14 une forme divergente d'amont en aval. Selon la forme d'exécution montrée sur la figure 1, le rotor 7 peut être porté par un bras profilé 16, disposé en arrière du rotor 7, et relié à un mécanisme extérieur 17 agencé pour déplacer axialement ce bras 16, donc le rotor 7. Ce bras 16 peut abriter la partie amont de la canalisation d'alimentation en eau 10. Selon la forme d'exécution montrée sur la figure 2, le rotor 7 est porté par l'arbre de sortie 9a du moteur auxiliaire 9, et ce moteur auxiliaire 9 est solidaire d'un bras profilé 18 disposé en avant du rotor 7 et relié à un mécanisme extérieur 19 agencé pour déplacer axialement ce bras 18. De préférence et comme montré sur les figures 1 et 2, il est prévu une paroi annulaire 20 entourant le rotor 7 au niveau de l'extrémité de ses pales 8. Cette paroi annulaire 20 peut être non tournante, auquel cas elle est solidaire du conduit 14. Cependant,il est préférable, comme montré sur les formes d'exécution faisant l'objet des figures 1 et 2, d'avoir recours une paroi annulaire 20 tournante qui est solidaire de l'extré mité des pales 8 du rotor 7. Cette disposition permet notamment, une suppression des sillages prenant naissance aux extrémités des pales 8, une captation des particules d'eau centrifugées et leur rebondissement vers les pales ou lesdites particules sont alors pulvérisées, et une pulvérisation complémentaire par le bord arrière (par rapport à l'écoulement de l'air de climatisation) de la paroi annulaire 20, cette pulvérisation complémentaire intéressant l'eau entraînée par la vitesse périphérique du rotor 7. En ce qui concerne la paroi annulaire 20, il convient de signaler quelle peut être ajourée, comme montré sur la figure 2, et présenter des perforations 20a contribuant encore à améliorer la pulvérisation. A titre de variante de la forme d'exécution de l'invention faisant l'objet des figures 1 et 2,il convient de citer que l'on pourrait avoir recours, pour remplacer la section de passage 15 entourant totalement ou partiellement le rotor 7, à un passage de dérivation monté en parallèle avec le tronçon de l'installation abritant ledit rotor 7. Ce passage de dérivation 7 pourrait être, le cas échéant, muni d'un organe obturateur pour faire varier le débit d'air de climatisation empruntant ledit passage de dérivation. En ce qui concerne l'écoulement dans les pales 8 du rotor 7, il est avantageux de choisir un écoulement axial, et dans ces conditions on adapte alors le rotor 7 et ses pales 8 à un tel type d'écoulement axial. Selon une disposition particulière de l'invention, non représentée, les pales 8 peuvent être montées sur le rotor 7 de sorte que leur calage angulaire puisse être modifié, soit au cours d'un réglage effectué pendant un arrêt de l'installation, soit automatiquement en mettant en oeuvre des moyens de commandes connus disposés dans le rotor 7. Finalement, et quel que soit le mode de réalisation adopté, l'installation de climatisation conforme à l'invention, présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer ceux résumés par les points suivants - il est possible de choisir le ventilateur uniquement en fonction de son rôle de ventilateur, et à cet effet on peut signaler qu'il est avantageux d'avoir recours à un ventilateur centrifuge qui, à caractéristiques identiques, est moins bruyant qu'un ventilateur axial. - il est également possible de disposer ce ventilateur dans un emplacement ou il se posera le minimum de problèmes en ce qui concerne son insonorisation, et en particulier on pourra choisir cet emplacement loin des locaux à climatiser, l'acheminement de l'air de climatisation encore sec, entre ce ventilateur et les moyens pulvérisateurs,ne posant pratiquement aucun problème. - la pulvérisation s'effectue par l'effet mécanique des pales du rotor, dans de meilleures conditions qu'avec les moyens pulvérisateurs classiques connus jusqu'à ce jour, (teE par exemple que des moyens pulvérisateurs à disques tournants), et avec un niveau sonore suffisamment faible pour qu'il ne se pose pratiquement aucun problème d'insonorisation entre le rotor à pales et les locaux à climatiser. - la puissance absorbée par le rotor à pales est faible, de l'ordre de 1 kW pour un débit d'eau pulvérisée de 2000 litres/ heure. - l'ensemble de l'installation se révèle beaucoup moins bruyant qu'une installation classique de mêmes caractéristiques. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés, elle en embrasse, au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Installation de climatisation à circulation d'air comportant, un ventilateur destiné à mettre en circulation l'air de climatisation, des moyens pulvérisateurs destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs étant situés en amont d'une chambre d'humidification, un dispositif séparateur destiné à éliminer par captation les particules, notamment les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans cet air de climatisation, ce dispositif séparateur étant situé en aval de la chambre d'humidification, et une ou plusieurs gaines de distribution assurant l'acheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers le ou les locaux à climatiser, caractériséepar le fait que ces moyens pulvérisateurs (2) comprennent un rotor (7), muni d'une pluralité de pales ou aubes (8), disposé en amont de la chambre d'humidification (3), et entratné en rotation par l'écoulement de l'air de climatisation, lesdites pales ou aubes dudit rotor présentant une portance, ce rotor (7) étant agencé pour être alimenté en eau par au moins une canalisation (10) et pour répartir cette eau au niveau de l'emplanture de ses pales ou aubes (8 > . 2. Installation de climatisation à circulation d'air comportant, un ventilateur destiné à mettre en circulation l'air de climatisation, des moyens pulvérisateurs destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs étant situés en amont d'une chambre d'humidification, un dispositif séparateur destiné à éliminer par captation les particules, notamment les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans-cet air de climatisation, ce dispositif séparateur étant situé en aval de la chambre d'humidification, et une ou plusieurs gaines de distribution assurant l'acheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers le ou les locaux à climatiser, caractérisée par le fait que ces moyens pulvérisateurs (2) comprennent un rotor (7), muni d'urepluralité de pales ou aubes (8), disposé en amont de la chambre d'humidification (3), et entrainé en rotation par un moteur auxiliaire (9), lesdites pales ou aubes dudit rotor présentant une portance nulle, ce rotor (7) étant agencé pour être alimenté en eau par au moins une canalisation (10) et pour répartir cette eau au niveau de l'emplanture de ses pales ou aubes (8). 3. Installation de climatisation à circulation d'air comportant, un ventilateur destiné à mettre en circulation l'air de climatisation, des moyens pulvérisateurs destinés à introduire dans cet air de climatisation des particules d'eau en vue de son humidification, ces moyens pulvérisateurs étant situés en amont d'une chambre d'humidification, un dispositif séparateur destiné à éliminer par captation les particules d'eau en surplus, se trouvant en suspension dans cet air de climatisation, ce dispositif séparateur étant situé en aval de la chambre d'humidification, et une ou plusieurs gaines de distribution assurant l'acheminement de l'air de climatisation ainsi humidifié et débarrassé de ses particules en suspension vers le ou les locaux à climatiser, caractérisée par le fait que ces moyens pulvérisateurs (2) comprennent un rotor (7), muni d'une pluralité de pales ou aubes (8), disposé en amont de la chambre d'humidification (3), et entraîné en rotation à la fois par l'écoulement de l'air de climatisation et par un moteur auxiliaire (9), ce rotor(7)étant agencé pour être alimenté en eau par au moins une canalisation (10) et pour répartir cette eau au niveau de l'emplanture de ses pales ou aubes (8). 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que des moyens de dérivation pour l'écoulement de l'air de climatisation sont montés en parallèle avec le tronçon de l'installation abritant le rotor (7). 5. Installation de climatisation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ces moyens de dérivation sont constitués par une section de passage (15) entourant totalement ou partiellement le rotor (7). 6. Installation de climatisation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le rotor (7) est disposé dans un conduit (14) délimitant avec ledit rotor (7) la section de passage (15). 7. Installation de climatisation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ce conduit (14) présente une section qui varie dans sa direction axiale, et par le fait que le rotor (7) peut être déplacé axialement dans le susdit conduit (10) de manière à faire varier la section de passage (15). 8. Installation de climatisation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le conduit (14) présente une forme divergente d'amont en aval. 9. Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'une paroi annulaire (20) entoure le rotor (7) au niveau de l'extrémité de ses pales ou aubes (8). 10. Installation de climatisation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la paroi annulaire (20) est non tournante. 11. Installation de climatisation selon la revendication 10, caractérisée par le fait que la paroi annulaire (20) est tournante et solidaire de l'extrémité des pales ou aubes (8) du rotor (7). 12. Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée par le fait que la paroi annulaire (20) est ajourée.