Brevet FR2523696A1 — publié le 19830923

- PROCEDE POUR LE REFROIDISSEMENT D'UN MOTEUR ENTRAINANT UNE TURBINE DETERMINANT L'EVACUATION DE FUMEES CHAUDES A L'EXTREMITE D'UN CONDUIT, ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. Il existe dans la technique connue différents disposi- tifs prévus pour obtenir l'évacuation des fumées chaudes à l'extrémité d'un conduit tel que de cuisine, d'immeu- ble, d'atelier, etc en faisant appel à un moteur actionnant une turbine constituant ventilateur-aérateur, qui aspire et évacue les fumées chaudes soit vertica- lement vers le haut, soit latéralement. Ces deux types de dispositifs donnent satisfaction lors- qu'ils fonctionnent dans des conditions normales d'uti- lisation Toutefois, lors d'une élévation anormale de la température des fumées, par exemple en cas d'incendie, o cette température peut atteindre 4000 C et s'y main- tenir pendant plus de deux heures, le refroidissement du moteur devient alors souvent insuffisant après un temps trop bref pour permettre de maîtriser la cause de cette élévation de température, et il peut en résulter des dommages irréparables pour l'ensemble du dispositif et notamment le moteur. Diverses tentatives ont été faites pour remédier à cet inconvénient: surdimensionnement du moteur, renforcement de sa protection, adjonction d'un dispositif auxiliaire de refroidissement solutions qui entraînent toutes des complications de construction, des pièces supplé- mentaires et un accroissement du coût de l'appareil. Dans la demande de brevet français n O 80 27 91:5 du 31/12/1980 au nom de la demanderesse, il est décrit un dispositif qui permet de remédier avantageusement aux inconvénients précités. -2- Suivant cette invention, il est associé à l'ensemble moteur-aérateur du genre comprenant un capot de protection, un moyen détecteur de température qui, en cas d'éléva- tion brutale de cette dernière, comme par exemple en cas d'incendie, déclenche le fonctionnement de moyens méca- niques d'actionnement du capot protecteur, provoquant le déplacement de ce dernier de manière à obtenir une meil- leure évacuation des fumées et une introduction plus importante d'air extérieur, permettant ainsi de sous- traire l'ensemble du dispositif, et notamment le moteur, aux effets d'échauffement excessif qui pourraient entraîner sa destruction. La présente invention a pour objet un procédé et des moyens de mise en oeuvre applicables aux moteurs pourvus d'un capot protecteur, prévus pour assurer également le refroidissement du moteur d'entraînement de la turbine quelle que soit dans la pratique l'élévation de tempéra- ture affectant les fumées, et cela d'une manière constante et sans nécessiter de faire appel à des éléments mobiles actionnés par des moyens détecteurs de température comme dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus. Ainsi, les moyens utilisés par l'invention pour obtenir les résultats requis précités présentent en outre l'avan- tage important de permettre une réduction notable du nombre de pièces constitutives de l'appareil et une sim- plification importante de conception et de construction. Selon l'invention, le procédé consiste à faire pénétrer le flux d'air de refroidissement dans le capot entourant le moteur, par une entrée disposée dans l'axe du dit moteur, en bout de ce dernier du côté opposé à la turbine entraînée, la sortie du dit air de refroidissement s'ef- fectuant latéralement, sensiblement perpendiculairement au dit axe, à la partie opposée du capot, à travers un étranglement, sur le trajet des fumées chaudes évacuées, de manière à créer un effet titi entre les dites -3 - fumées chaudes évacuées et le dit flux d'air de refroi- dissement. On comprendra mieux les caractéristiques et avantages de l'invention en se référant à la description suivante et au dessin annexé donné à titre d'exemple de réalisation non limitatif. Sur la figure 1, la turbine 1 constituant ventilateur- aérateur est actionnée de la manière connue par le moteur 2 à axe vertical, cet ensemble étant fixé à la pièce 3 portée par l'armature 4, elle-même rendue solidaire de la bride 5 disposée à l'extrémité du conduit d'évacuation (non représenté sur le dessin). Un jeu 6 est ménagé entre la bride 5 et la turbine 1 pour tenir compte des déformations éventuelles de ces deux pièces sous l'effet de la chaleur lorsque le ventilateur- aérateur doit évacuer les fumées chaudes consécutives, par exemple, à un incendie. La référence 7 désigne le capot de protection du moteur. Il est en forme générale de tronc de c 8 ne et fixé à l'ar- mature 4 par l'intermédiaire d'une seconde armature 8. Ces armatures sont pourvues d'un grillage 9 Le capot 7 est lui-même pourvu d'un grillage 10 à la partie supérieure ouverte constituant la petite base 11 du tronc de cône, dont la grande base au moins partiellement ouverte est désignée par la référence 12. Dans ces conditions, en raison de la forme et de la dis- position appropriée du capot 7 et des armatures 4 et 8, un flux d'air permanent pénétrant à travers le grillage du capot et sortant par le grillage 9-suivant la flé- che A assure le refroidissement constant du moteur 2. Dans cet exemple, on notera qu'un rétreint 13 du tronc de cône est prévu du côté de la petite base 11 du dit tronc de cône afin que la surface d'entrée d'air de la petite base soit supérieure à la section de passage d'air qu'autorise le rétreint. -4 - De cette forme et disposition associées à la forme de la piècesupport 3 formant cloison prolongée en 14 et qui constitue étranglement de passage d'air, résulte un effet Venturi entre le flux d'air de refroidissement désigné par la flèche A et les fumées chaudes évacuées suivant la flèche B. La figure 2 représente une variante de forme de la partie supérieure du capot 7 Suivant cette variante, le capot 17 est c oiffé par la partie 15 formant lanterneau dont la partie 16 est grillagée pour assurer le fonctionnement décrit précédemment avec le capot 7 ouvert complètement à sa partie supérieure. Il est entendu que sans sortir du cadre de l'invention toutes variantes pourront être apportées au dispositif qui a été décrit à titre indicatif, notamment en ce qui concerne les proportions et la forme des éléments cons- titutifs ainsi que le nombre de ces derniers pour autant qu'elles sont réalisées conformément à l'esprit de l'in- vention. -5 - REVENDICATIONS 1 Procédé pour le refroidissement d'un moteur de tur- bine déterminant l'évacuation des fumées chaudes, monté avec un capot de protection à l'extrémité d'un conduit tel que de cuisine, d'immeuble, d'atelier caractérisé en ce qu'il consiste à faire pénétrer l'air de refroidis- sement dans le capot entourant le moteur par une entrée disposée dans l'axe du dit moteur, en bout de ce dernier du côté opposé à la turbine entraînée', la sortie du dit air de refroidissement s'effectuant latéralement, sensi- blement perpendiculairement au dit axe, à la partie opposée du dit capot à travers un étranglement, sur le trajet des fumées chaudes d'évacuation, de manière à créer un effet Venturi entre les dites fumées chaudes évacuées et le dit flux d'air de refroidissement. 2 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une première armature circulaire ( 4) disposée autour de la turbine ( 1) et dont le pourtour est au moins partiellement ajouré pour former passage d'évacuation des fumées chaudes; une deuxième armature circulaire ( 8) disposée autour du moteur ( 2) et dont le pourtour est au moins partiel- lement ajouré pour former passage d'évacuation de l'air de refroidissement; un capot ( 7) en forme générale de tronc de cône disposé autour de la dite deuxième armature ( 8) et dont les extrémités constituant respectivement la petite base (il) et la grande base ( 12) du dit tronc de cône et respec- tivement la plus éloignée et la plus proche du conduit d'évacuation sont aussi bien partiel' L er' que totalement ouvertes -6- une paroi support ( 3) disposée entre le dit moteur ( 2) et la dite turbine ( 1) et pourvue de prolongements ( 14) au niveau de la dite grande base ( 12) à l'intérieur du dit capot, de telle sorte que l'air pénétrant par la dite petite base ( 11) et sortant par la dite grande base ( 12) après avoir traversé la partie ajourée ( 9) de la dite deuxième armature ( 8) assure le refroidis- sement constant du moteur ( 2) quelle que soit l'élé- vation de température affectant les fumées chaudes, tandis que d'une part, de l'étroit voisinage des parties ajourées séparées par le prolongement ( 14) de la dite paroi -support ( 3) formant étranglement au passage du dit air de refroidissement par la dite grande base ( 12), de la forme du capot d'autre part, résulte un effet Venturi entre les fumées chaudes évacuées suivant la flèche B et le flux d'air de refroidissement désigné par la flèche A. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un rétreint ( 13) du tronc de c 8 ne est prévu du c 8 té de la petite base ( 11) du dit tronc de cône afin que la surface d'entrée d'air de la dite base soit supérieure à la section de passage d'air qu'autorise le dit rétreint.