Brevet FR2493917A1 — publié le 19820514

L'invention concerne un dispositif d'échappement à effet déviateur de flux, constitué d'un tube extérieur et d'un tube central dis- posé concentriquement dans celui-ci, des aubes ou pales de déviation s'é- tendant radialement sur une section annulaire entre le diamètre extérieur du tube central et le diamètre intérieur du tube extérieur, et un obtura- teur, monté à l'extérieur du tube central, pouvant s'introduire dans ce- lui-ci du côté de l'admission et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de ce tube central, ce dernier comportant, à son extré- mité d'admission, un arrondi qui diminue sa section dans le sens de l'é- coulement du flux et, à l'extrémité d'échappement, un diaphragme pénétrant dans la section annulaire libre située entre les deux tubes, le tube exté- rieur présentant un arrondi qui augmente le diamètre en direction de l'ex- trémité d'échappement. Des dispositifs d'échappement de ce genre sont connus et permettent d'éjecter horizontalement une partie du débit volumétrique d' air et verticalement une autre partie. On peut faire varier le rapport des deux flux ou courants partiels en modifiant la position de l'obturateur. Enfin, on connaît aussi des dispositifs d'échappement dans lesquels on peut faire varier le débit volumétrique global de façon conti- nue entre une direction horizontale et une direction verticale d'éjection en déplaçant un écran. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif d'é- chappement du type défini ci-dessus, de façon telle qu'il soit possible, selon les besoins, de tirer du jet d'injecteur envoyé verticalement les jets d'air envoyés horizontalement et, ainsi, de dévier le jet. Pour résoudre ce problème, selon l'invention, l'arrondi qui augmente le diamètre du tube extérieur en direction de son extrémité d'é- chappement est prolongé par un collet concentrique qui est formé d'un tronçon cylindrique raccordé à l'arrondi, d'un tronçon tronconique raccor- dé au tronçon cylindrique et s'élargissant dans le sens d'écoulement du flux, et d'un disque annulaire raccordé au tronçon tronconique. Grâce à la constitution du dispositif d'échappement selon l'invention, les jets d'air envoyés horizontalement peuvent être tirés du jet d'injecteur envoyé verticalement et, ainsi, être déviés, le débit vo- lumétrique d'air du jet d'injecteur pouvant être modifié de façon connue par changement de position de l'obturateur. Par cette modification, l'ef- fet d'aspiration du jet d'injecteur envoyé verticalement varie aussi, et donc aussi la direction du flux d'air global. Lorsque le tube central est fermé par l'obturateur (débit volumétrique du jet d'injecteur = 0), le jet d'air sortant de la section annulaire s'écarte de l'axe de l'échappement 2 2 493917 en direction plus ou moins normale pour pénétrer dans le local. Par suite de l'augmentation du débit volumétrique d'air qui arrive dans le local par le tube central sous forme de jet d'injecteur, le jet d'air global est plus concentré et pénètre de façon plus droite dans le local. A partir d' un débit volumétrique déterminé du jet d'injecteur, le débit volumétrique global est soufflé vers le bas dans le local, presque concentriquement à l'axe du jet. Il est à conseiller d'agencer la possibilité de réglage de l'obturateur de façon telle que l'on puisse régler le jet d'injecteur, soit par petits paliers, soit encore, de préférence, de façon continue, le réglage pouvant s'effectuer par des moyens de commande appropriés. En cas de besoin, on peut obtenir le résultat visé en réglant une seule fois l' obturateur. Un réglage sans énergie extérieure, par exemple à l'aide d'un thermostat, est aussi possible. Selon un mode d'exécution préférentiel du dispositif d'é- chappement selon l'invention, l'angle d'ouverture a du tronçon tronconique est de 20 à 600, le rapport de la hauteur h du tronçon cylindrique à son diamètre D est compris entre 0 et 0,4, le rapport du diamètre d du tube central au diamètre D est compris entre 0,1 et 0,5, le rapport du diamètre extérieur d1 du diaphragme au diamètre intérieur d du tube central est compris entre 1,5 et 3 et le rapport de la hauteur h1 du disque annulaire 13 au diamètre D est égal ou supérieur à 0,01. Avec des valeurs déterminées de a et de h:D, on peut arri- ver à ce que les jets d'air envoyés radialement, sans jet d'injecteur, s'étalent non pas horizontalement mais sous un angle a1 I 0. Plus l'on choisit une grande valeur de a et du rapport h:D, plus a1 est grand. On arrive ainsi à ce que, dans des locaux très hauts de plafond, l'air amené ne soit pas envoyé horizontalement mais directement vers le bas, de façon plus ou moins droite. Avec le dispositif d'échappement selon l'invention, on peut régler de façon continue le débit volumétrique d'air, de la direction ho- rizontale à la direction verticale. Dans le cas d'une charge de refroidis- sement maximale et de locaux bas de plafond, on préfère une éjection hori- zontale ou un petit angle d'éjection a1. Dans le cas du chauffage et s'il s'agit de locaux hauts de plafond, on vise à un angle d'éjection plus droite de façon que le local puisse être balayé par l'air de façon inten- sive jusqu'au sol. Un dispositif d'échappement selon l'invention est repré- senté schématiquement selon un mode de réalisation, donné à titre d'exem- ple dans les dessins dans lesquels: 2 4939 17 - la figure 1 représente de manière schématique un dispositif d'é- chappement en coupe verticale; - les figures 2 à 4 montrent ce dispositif avec différentes positions de l'obturateur. Le dispositif d'échappement conforme à l'invention est cons- titué essentiellement d'un tube extérieur 1, traversé dans la partie supé- rieure de sa section libre par une plaque perforée 2. Le tube extérieur 1 comporte,à son extrémité d'échappementun arrondi 3 augmentant son diamètre. Dans le tube extérieur 1 est disposé concentriquement un tu- be central 4, à la circonférence extérieure duquel des pales ou aubes dé- viatrices 5 s'étendent radialement dans l'espacement annulaire situé entre le tube extérieur 1 et le tube central 4. Ce tube central est muni, du côté de l'échappement, d'un diaphragme de fermeture 6 pénétrant dans l'espacement annulaire et présen- te, à son extrémité d'admission, un arrondi 7 qui diminue le diamètre du tube central 4 dans le sens d'écoulement du flux. Dans la zone d'entrée du tube central 4 est disposé un ob- turateur 8 qui peut être introduit dans le tube central 4, du côté de l' admission, par un servomoteur 9. Du côté de l'échappement, à l'arrondi 3 du tube extérieur 1 se raccorde concentriquement un collet 10, formé d'un tronçon cylindrique 11, d'un tronçon tronconique 12 raccordé au tronçon cylindrique et s'élar- gissant dans le sens d'écoulement et d'un disque annulaire 13 raccordé au tronçon tronconique et dirigé perpendiculairement à l'axe du tube. Comme le montre la figure 2, les jets d'air envoyés par la section annulaire sont déviés d'environ 90 par rapport à l'axe central du dispositif d'échappement, lorsque l'obturateur 8 ferme la section du tube central 4 et qu'il n'y a donc plus de jet d'injecteur. Comme le montre la figure 3, les jets introduits dans le local sur la section annulaire sortent en faisant avec l'horizontale un angle "1 plus grand que 0, du fait que l'obturateur 8, en position soule- vée par rapport à celle représentée dans la figure 1, permet la constitu- tion d'un jet d'injecteur qui aspire les jets sortant de la section annu- laire et les dévie ainsi par rapport à la représentation de la figure 2. Comme le montre la figure 4, l'effet d'aspiration du jet d'injecteur passant par le tube central 4 est si intense, en vertu de la position de l'obturateur 8, encore décalée vers le haut par rapport à celle représentée dans la figure 3, que les jets d'air globaux subissent une concentration et arrivent dans le local de haut en bas de façon droite ou verticale, l'angle a1 atteignant environ 90 . 2 493917 R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Dispositif d'échappement à effet déviateur de flux, consti- tué d'un tube extérieur et d'un tube central-disposé concentriquement dans celui-ci, des aubes ou pales de déviation s'étendant radialement sur une section annulaire entre le diamètre extérieur du tube central et le diamè- tre intérieur du tube extérieur, et un obturateur, monté à l'extérieur du tube central, pouvant s'introduire dans celui-ci du côté de l'admission et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de ce tube central, ce dernier comportant, à son extrémité d'admission, un arrondi qui diminue sa section dans le sens de l'écoulement du flux et, à l'extré- mité d'échappement, un diaphragme pénétrant dans la section annulaire li- bre située entre les deux tubes, le tube extérieur présentant un arrondi qui augmente le diamètre en direction de l'extrémité d'échappement, dispo- sitif d'échappement caractérisé par le fait que l'arrondi (3), qui augmen- te le diamètre de son tube extérieur (1) en direction de son extrémité d' échappement, se prolonge par un collet concentrique (10), qui est formé d'un tronçon cylindrique (11) raccordé à l'arrondi (3), d'un tronçon tron- conique (12) s'élargissant dans le sens d'écoulement du flux et d'un dis- que annulaire (13) raccordé au tronçon tronconique (12). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle d'ouverture (ît) du tronçon tronconique (12) est de 20 à , que le rapport de la hauteur (h) du tronçon cylindrique (11) à son diamètre (D) est compris entre 0 et 0,4, que le rapport du diamètre (d) du tube central (4) au diamètre (D) est compris entre 0,1 et 0,5, que le rap- port du diamètre extérieur (dl) du diaphragme (6) au diamètre intérieur (d) du tube central (4) est compris entre 1,5 et 3 et que le rapport de la hauteur (hl) du disque annulaire (13) au diamètre (D) est égal ou supé- rieur à 0,01.