Brevet FR2432343A1 — publié le 19800229

L'invention est relative aux dispositifs d'aspiration, du genre "hotte", destinés à capter les gaz s'échappant en montant d'une source d'émission. En général, ces gaz, notamment lorsqu'il s'agit de fumées, sont plus chauds que la température ambiante. Jusqu'à ce jour, les dispositifs d'aspiration connus comportaient un ensemble de parois dont la partie supérieure au moins présente une allure convergente, la base inférieure de cet ensemble de parois étant ouverte et surplombant la source d'émission,alors que sa base superieure est fermée et est reliée à des moyens d'aspiration. Sur la fig. 1 ci-annexée, on a représenté, en coupe schématique, un tel dispositif d'aspiration. Les parois l présentent une allure en forme de cône ou de pyramide tronqué par exemple ; la base inférieure 2 est ouverte et surplombe la source d'émission 3 et la base supérieure 4 est fermée et est reliée à des moyens d'aspiration 5. Dans un dispositif d'aspiration selon l'art antérieur rappelé ci-dessus, les gaz stéchappant en montant de la source d'émission 3 sont captés par la base inférieure 2 et suivent un trajet ascendant qui les amène au niveau de la base supérieure 4, à partir de laquelle ces gaz sont pris en charge par les moyens d'aspiré tion 5. Cependant, la partie de ces gaz qui longe les parois 1 a tendance à suivre, au bout d'un certain temps, un trajet qui s'incurve et qui devient descendant. Ce phénomène est particulièrement sensible lorsqu'il s'agit de gaz plus chauds que la température ambiante car ces gaz se refroidissent au contact des-parois dont le côté est baigné par l'air ambiant ; les gaz au contact des parois deviennent plus lourds que les gaz qui ne longent pas les parois et ils ont tendance à descendre Ce phénomène croit également lorsque le débit de gaz issu de la source d'émission est irrégulier, c'est-à-dire présente une valeur nominale et,à intervalles de temps réguliers ou non, des valeurs nettement supérieures à cette valeur nominale ; une telle source d'émission peut, par exemple, être constituée par la porte d'une étuve ou d'un four qui, lorsqu'elle est fermée, dégage une certaine quantité de gaz, et, lorsqu'elle est ouverte (opération de chargement ou de déchargement), dégage des bouffées représentant des quantités de gaz très supérieures aux quantités normalement dégagées. Sur la fig. 1, on a représenté, par les flèches 6, l'écoule- ment des gaz qui parviennent à la base supérieure 4 et qui sont pris en charge par les moyens d'aspiration 5, et, par les flèches 7, l'écoulement des gaz qui longent les parois 1, qui subissent un mouvement descendant et qui sont finalement refoulés par la base inférieure 2 du dispositif d'aspiration. On conçoit qu'un tel phénomène de refoulement soit tout à fait indésirable, car il est générateur de pollution et de risques d'accidents au niveau de-la source d'émission. Il serait possible, dans certaines applications, de remédier partiellement à cet inconvénient constitué par le refoulement des gaz par la base inférieure, en prévoyant des moyens d'aspiration surdimensionnés ; cependant, en cas d'émissions brutales d'une grande quantité de gaz, on constaterait toujours un certain refoulement et, de toute façon, la construction et la mise en oeuvre d'un dispositif d'aspiration à moyens d'aspiration surdimensionnés resteraient anormalement coûteuses. On a aussi proposé, pour combattre le refoulement, de prévoir des générateurs de rideaux d'air disposés autour de la base inférieure du dispositif d'aspiration, ces rideaux d'air étant dirigés de manière à rabattre les gaz refoulés vers le centre pour les diriger dans la partie centrale de l'ensemble de parois ; cependant, il s'agit là encore de moyens coûteux, tant en ce qui concerne leur réalisation qu'en ce qui concerne leur fonctionnnement. On a encore proposé des structures du type 'tfaux plafond" pour répartir la dépression engendrée par les moyens d'aspiration, et diminuer les risques de refoulement, mais on se heurte toujours à des réalisations et un fonctionnement coûteux. On a aussi proposé des structures comportant une double hotte, à savoir une hotte intérieure disposée dans une hotte extérieure de forme semblable mais plus grande ; on se heurte aussi à des réalisations coûteuses. On a également proposé de faire comporter au dispositif d'aspiration des cloisonnements intérieurs, tels que des déflecteurs, dont certains sont commandés mécaniquement pour répartir et concentrer l'aspiration en fonction des besoins instantanés ; là encore, et peut-être plus encore que dans les dispositifs décrits ci-dessus, on se heurte à des coûts élevés, surtout en ce qui concerne la réalisation. L'invention a pour but d'éviter, ou tout au moins de diminuer dans d'importantes proportions, le phénomène de refoulement dans des dispositifs d'aspiration équipés de moyens d'aspiration normaux, donc normalement coûteux dans leur réalisation et leur fonctionnement. Le dispositif d'aspiration conforme à l'invention comporte un ensemble de parois, dont la partie supérieure au moins présente une allure convergente (cône ou pyramide tronqué), dont la base inférieure est ouverte et surplombe la source d'émission de gaz, et dont la base supérieure est fermée et est reliée à des moyens d'aspiration principaux, et il est caractérisé par le fait qu'il est prévu, sur tout ou partie du contour de la base inférieure, au moins une gaine latérale présentant au moins une ouverture, de préférence située dans un plan vertical, débouchant vers l'intérieur, cette gaine latérale étant reliée à des moyens d'aspiration agencés pour assurer l'évacuation d'au moins la moitié du débit de gaz émis par la source d'émission. Ces moyens d'aspiration peuvent avantageusement être constitués par les moyens d'aspiration principaux. Cependant, ces moyens d'aspiration pourraient être constitués par des moyens d'aspiration complémentaires indépendants des moyens d'aspiration principaux. Lorsque l'on a recours à la disposition selon laquelle les moyens d'aspiration associés à la gaine latérale sont constitués par les moyens d'aspiration principaux associés à la base supérieure, il est avantageux de prévoir des moyens de régulation pour répartir le débit aspiré entre ladite base supérieure et ladite gaine latérale. Dans ces conditions, le dispositif d'aspiration peut présenter les caractéristiques avantageuses suivantes - volume intérieur de l'ensemble de parois égal à 10 à 20 fois le débit des gaz issus normalement de la source d'émission, - débit aspiré par les moyens d'aspiration principaux se répartissant dans la proportion de 1/3 pour le débit passant par la base supérieure et de 2/3 pour le débit passant par la gaine latérale. L'invention consiste, mises à part les dispositions principales qui viennent d'être indiquées ci-dessus, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont ils sera plus explicitement question ci-après. L'invention sera, de toute façon, bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des figures complémentaires ci-annexées, lesquels complément de description et figures complémentaires étant relatifs à des modes de réalisation préférés de l'invention et ne comportant, bien entendu, aucun caractère limitatif. Dans ces figures complémentaires, - la fig. 2 est une coupe schématique représentant un dispositif d'aspiration conforme à l'invention, - et la fig. 3 montre, en vue perspective, un mode de réalisation particulier du dispositif d'aspiration de la fig. 2. Sur le dispositif d'aspiration montré sur la fig. 2, on retrouve l'ensemble de parois 1, dont la basé inférieure 2 ouverte surplombe la source d'émission de fumées 3. La base supérieure 4 est fermée et est reliée à des moyens d'aspiration principaux 8 qui peuvent être constitués par un ou plusieurs ventilateurs 9 précédés d'un ou de plusieurs filtres 10. Tout ou partie du contour 11 de la base inférieure 2 comporte au moins une gaine latérale 12 présentant une ou plusieurs ouvertures verticales 13 débouchant vers l'intérieur. Cette gaine latérale 12 est reliée à des moyens d'aspiration qui sont avantageusement constitués par les moyens d'aspiration principaux 8, agencés à cet effet. L'aspiration, par cette gaine latérale 12, doit être capable d'assurer l'évacuation d'au moins la moitié du débit de gaz émis par la source d'émission 3. Des moyens de régulation 14 sont avantageusement prévus pour répartir le débit aspiré par les moyens d'aspiration principaux 8 entre, - d'une part, le débit Q1 aspiré par la base supérieure 4, et, - d'autre part, le débit Q2 aspiré par la gaine latérale 12. Comme indiqué précédemment, le débit Q2 est supérieur au débit Q1, et, de préférence, les débits Q2 et Q1 sont dans des proportions respectives de 2/3 et 1/3. Les flèches 6 montrent l'écoulement central des gaz qui parviennent jusqu'à la base supérieure 4 à partir de laquelle ils sont pris en charge par les moyens d'aspiration principaux 8, et les flèches 7 montrent l'écoulement latéral des gaz qui subissent un mouvement descendant jusqu'au niveau des ouvertures 13 à partir desquelles ils- sont pris en charge également par les susdits moyens d'aspiration principaux 8, par l'intermédiaire de la gaine latérale 12. On conçoit alors que les risques de refoule ment sont pratiquement éliminés. Sur la fig. 3, sur laquelle les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes que sur la fig. 2, on a représenté un mode de réalisation particulier du dispositif d'aspiration conforme à l'invention. Ce dispositif d'aspiration peut être agencé pour être disposé sur une toiture 15 abritant un poste de travail dans lequel se trouve la source d'émission de fumées (non visible sur cette fig. 4). L'ensemble de parois 1 forme également un élément de toiture et il peut comporter des parois d'extrémité 16 (verticales) et des parois transversales 17a, 17b (verticales en bas et inclinées en haut) ; la partie inclinée 17b de ces parois transversales peut faire un angle, par rapport à l'horizontale, compris entre 15 et'300C. La hauteur totale de cet ensemble de parois 1 est avantageusement au moins égale au-1/5 de la plus grande dimension de sa base inférieure 2. La base inférieure comporte deux gaines latérales 12a et 12b réparties symétriquement et aboutissant à une cheminée verticale 18 disposée à l'une des extrémités du dispositif, le long de l'une des parois d'extrémité 16 de l'ensemble de parois 1. Ces deux gaines latérales 12a et 12b sont munies d'une plu ralité d'ouvertures 13 régulièrement réparties et disposées suivant un plan vertical. Au niveau de la base supérieure 4 se trouve une cheminée horizontale 19, munie d'ouvertures 20. Ces deux cheminées verticale 18 et horizontale 19 débouchent toutes les deux dans les moyens de régulation 14 qui peuvent être constitués par des registres 21. Sur le nombre de ces registres 21, une partie (par exemple les deux tiers) est disposée dans le débouché 18a de la cheminée verticale 18 (aspiration inférieure), et l'autre partie (par exemple le tiers) est disposée dans le débouché 18a de la cheminée horizontale 19 (aspiration supérieure). Finalement, et quel que soit le mode de réalisation adopté, le dispositif d'aspiration conforme à l'invention présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels on peut citer les suivants - on évite, ou tout au moins on diminue, dans d'importantes proportions, le phénomène de refoulement des gaz issus de la source d'émission, - le dispositif d'aspiration peut être réalisé sans avoir recours à des solutions coûteuses, - le dispositif d'aspiration fonctionne dans des conditions telles qu'il consomme une énergie correspondant à des capacités d'aspiration nominales, donc le dispositif d'aspiration permet une exploitation peu coûteuse, - le dispositif d'aspiration, une fois réglé en ce qui concerne le débit aspiré supérieur et le débit aspiré inférieur, peut fonctionner sans qu'aucune autre régulation soit prévue, - le dispositif d'aspiration peut être disposé nettement au-dessus de la source d'émission, ce qui permet de dégager un volume de travail important entre ladite source d'émission et la base inférieure du dispositif d'aspiration ; en particulier, la hauteur (qui peut atteindre 10 m, voire même 25 à 30 m) du dispositif d'aspiration est, dans une large mesure, indépendante de la section de sa base inférieure. 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 particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'aspiration comportant un ensemble de parois dont la partie supérieure au moins présente une allure convergente, dont la base inférieure est ouverte et surplombe une source d'émis sion de gaz, et dont la base supérieure est fermée et est reliée à des moyens d'aspiration principaux, caractérisé par le fait qu'il est prévu, sur tout ou partie du contour de la base inférieure, au moins une gaine latérale présentant au moins une ouverture débouchant vers l'intérieur, cette gaine latérale étant reliée à des moyens d'aspiration agencés pour assurer l'évacuation d'au moins la moitié du débit de gaz émis par la source d'émission. 2.- Dispositif d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'aspiration associés à la gaine latérale sont constitués par les moyens d'aspiration principaux associés à la base supérieure. 3 4.- Dispositif d'aspiration selon la revendication 2, caractérisé par le fait que des moyens de régulation sont prévus pour répartir-le débit aspiré entre la base supérieure et la gaine latérale entourant tout ou partie de la base inférieure. 5.- Dispositif d'aspiration selon la revendication 2 ou 4, caractérisé par le fait que le volume intérieur de l'ensemble des parois est égal à 10 à 20 fois le débit des gaz issus normalement de la source d'émission. 6.- Dispositif d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 5, caractérisé par le fait que le débit aspiré par les moyens d'aspiration principaux se répartit dans la proportion de 1/3 pour le débit passant par la base supérieure et de 2/3 pour le débit passant par la gaine latérale entourant tout ou partie de la base inférieure. 7.. - Dispositif d'aspiration selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé par le fait que la gaine latérale présente des ouvertures situées dans un plan vertical et débouchant vers l'intérieur. 8.- Dispositif d'aspiration selon l'une quelconque-des revendications 1 à 7, caractérisé par le -fait qu'il est disposé sur une toiture abritant un poste de travail dans lequel se trouve la source d'émission. 9.- Dispositif d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'ensemble de parois forme un élément de toiture comportant des parois d'extrémité verticales et des parois transversales dont la partie supérieure est inclinée,par rapport à l'horizontale, d'un angle compris entre 15 et 300. 10.- Dispositif d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte, d'une part, une cheminée verticale à laquelle aboutissent deux gaines latérales réparties symétriquement, et, d'autre part, une cheminée horizontale disposée au niveau de la base supérieure et munie d'une pluralité d'ouvertures. 11.- Dispositif d'aspiration selon les revendications 4 et 10, caractérisé par le fait que ces deux cheminées verticale et horizontale débouchent dans les moyens de régulation. 12.- Dispositif d'aspiration selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les moyens de régulation sont constitués par des registres dont une partie est disposée dans le débouché de la cheminée verticale et dont l'autre partie est disposée dans le débouché de la cheminée horizontale.