Brevet FR2590813A1 — publié le 19870605

La présente invention concerne l'économie d'énergie dans les ventilations de cuisines industrielles (collectivités, restaurants. hôtels. fast--food, etc ...). Elle se décompose en deux volets. Le premier concerne le réglage de l'angle de diffusion de l'air neuf introduit dans une hotte d'extraction ; le deuxième volet concerne l'incorporation de ce système dans une hotte appelée "Hotte Deux Temps". qui permettra des investissements séparés ou progressifs. D'une manière générale, une bonne extraction des fumées et buées issues des plans de cuisson est obtenue par la mise en oeuvre de débits d'air d'extraction très importants. Ceux-ci sont souvent réglementés (en France. par exemple, 300 litres/seconde/m2 de surface de chauffe, représentent lé diblt d'extraction minimum). De l'évacuation de cet air chargé de calories en période de chauffe (octobre à mai), découle un gaspillage d'énergie calorifique considérable. Différents systèmes d'économie d'énergie existent et consistent à introduire de l'air neuf dans la hotte d'extraction par l'intermédiaire de caissons calorifugés d'air neuf. L'objet du premier volet de cette nouvelle invention est principalement de pouvoir régler l'angle de diffusion de cet air neuf. Dans ce système. afin d'économiser l'énergie évacuée dans les installations de cuisine, il est nécessaire d'introduire de l'air neuf dans la hotte dans une proportion d'environ 70%. Cet air neuf n'est pas traité en chauffage. d'où une économie d'énergie lmportante. En effet. environ 70% de l'air extrait sont constitués d'air neuf non chauffé (en période de chauffe octobre à mai). Cet air neuf. est pulsé en direction des filtres incorporés à la hotte, et entraîne. par induction, les fumées et buées provenant du plan de cuisson. Quelques avantages secondaires découlent de ce processus un meilleur confort du personnel cuisine ; 30% environ seulement dadlr de l'ambiance du local cuisine (au lieu de 100%) transitent par la surface constituée entre les génératrices inférieures de la hotte et les génératrices supérieures du-plan de cuisson. Les graisses à l'état de vapeur au niveau du plan de cuisson, rencontrent de l'air froid provenant de l'extérieur, se solidifient à ce contact. et sont mieux captées par les cellules filtrantes. L'accumulation des graisses dans les gainages et ventilateurs est sensiblement réduite, diminuant par la-même l'entretien de l'installation et les risques d'incendie provoqués par le dépôt des graisses dans les gaines. Le problème majeur de l'introduction d'air neuf dans une hotte de cuisine réside dans les écarts de température constants de cet air extérieur. Ces écarts ont une influence importante dans la maîtrise du jet d'air dans la hotte. En effet, il est impératif de ne pas créer. au niveau du plan de cuisson, des mouvements d'air incontrôlés. qui pourraient. par leur basse température en hiver, gêner le personnel cuisine. En hiver, plus la température de l'air neuf sera basse, plus la tendance de celui-ci sera de descendre (de haut en bas) dans la hotte par gravité. En été, plus la température de l'air neuf sera élevée, plus la tendance de celui-ci sera de s'élever (de bas en haut) dans la hotte, Des différences de température supérieures à 40"C. (écart entre la température minimum et la température maximum de l'air neuf extérieur) pendant l'année, peuvent, suivant les régions ou les pays, caractériser cet air neuf, I1 en résulte une modification évidente de la forme de ce jet d'air provenant de l'extétieur. Cette modification entrâine des turbulences d'air incontrôlées au sein de la hotte et du plan de cuisson.Afin de pallier à cet inconvénient majeur, l'objet de la présente invention consiste à pouvoir régler l'angle de diffusion de cet air neuf, pour contrecarrer la différence de densité dûe aux écarts de températures extérieures rencontrées tout au long de l'année. Par simple rotation d'une buse orientable, l'utilisateur pourra régler lui-même d'une manière optimum l'angle de diffusion de l'air neuf, sans changer d'aucune façon les débits d'air mis en jeu, et en respectant par ce fait les rendements d'économie d'énergie cités précédemment (environ 70%). Cette possibilité de réglage permettra à l'utilisateur de maîtriser d'une manière optimum les mouvements d'air au sein de la hotte. D'autres détails seront décrits à l'aide des figures annexées, et permettront de mieux faire apparaître certains avantages et caractéristiques - la figure 1 représente une vue en perspective d'une installation de ventilation de cuisine à économie d'énergie, à partir d'une hotte d'extraction installée au--dessus d'un plan de cuisson. - la figure 2 représente une coupe de principe sur la hotte à économie d'énergie. - la figure 3 représente une coupe de principe sur la hotte, en mettant en évidence les différents mouvements d'air mis en jeu. - la figure 4 représente une vue en perspective du caisson de compensation d'air neuf, avec la buse réglable. - la figure 5 représente une coupe sur la buse réglable. - la figure 6 représente une vue de face de la buse réglable. - les figures 7 et 8 représentent la hotte "Deux Temps". La figure 1 est une vue en perspective qui représente les différents éléments à mettre en oeuvre pour obtenir une économie d'énergie dans une hotte d'extraction. Les fumées dégagées par le plan de cuisson 3 sont extraites par l'intermédiaire dune hotte de cuisine 7 reliée à un ventilateur d'extraction 5 et d'un réseau de gaines 5 bis. De l'air neuf. dans une proportion d'environ 70%, est introduit dans la hotte 7 par l'intermédiaire d'un ventilateur de pulsion 11. Les figures 2 et 3 représentent une construction maçonnée constituée par un mur vertical 1 et une dalle de toiture 2, un plan de cuisson 3, des fumées et buées 4 provenant dudit plan. Ces fumées sont extraites par un ventilateur 5 placé à l'extérieur du bâtiment. Elles traverseront ou seront captées par des cellules filtrantes 6 placees à l'intérieur de la hotte de captation 7. Pour les raisons expliquées dans le préambule, l'air neuf 8, pris directement à l'extérieur du bâtiment, pénètrera dans la hotte 7 par l'intermédiaire des gaines de ventilation,calorifugées 9, afin d'éviter les condensations, Cet air neuf sera pulsé par l'intermédiaire d'un ventilateur 11. Il pénètrera dans la hotte 7 au travers d'un plénum calorifugé 13 de forme inclinée. de façon à provoquer une augmentation progressive de la vitesse de cet air. La vitesse obtenue en extrémité de la buse orientable sera suffisante pour créer une induction des fumées 4 avant leur passage sur les cellules filtrantes 6. Les différentes parois constituant la hotte 7 et la buse orientable seront en tôle d'acier d'épaisseur minimum lO/lOème, de manière a assurer la résistance au feu et la bonne tenue mécanique de l'ensemble. Ce procédé permettra de réduire l'air ambiant extrait 23 aux environs de 30% du débit d'air d'extraction total, au lieu de 100% dans une installation classique. Les cellules filtrantes 6 seront placées sur un plan incliné directement opposé au plénum d'air neuf 13. Cet air extérieur, dit "air neuf" 13, pourra etre dirigé suivant différents angles de diffusion, par l'intermédiaire de la buse orientable 14. Cet avantage permettra de trouver l'angle optimum de diffusion en fonction de la densité de l'air neuf, donc de la température extérieure. En hiver. l'opérateur pourra, par simple rotation de la buse de soufflage 14, diriger l'air neuf sur les cellules filtrantes 6 en "ouvrant" l'angle formé par l'axe de la buse orientable 14 et la génératrice inférieure de la hotte 7. En été, l'opérateur pourra de la même manière, "fermer" l'angle défini ci-dessus par simple rotation de la buse orientable 14. Ces possibilités permettront donc à l'opérateur d'obtenir un confort optimum. Un joint 14 bis permettra d'éviter les fuites d'air incontrôlées dans la buse orientable, I1 sera fixé sur la structure de la hotte par vis Prier. Le deuxième volet de l'invention. "Hotte Deux Temps", donnera les possibilités d'économiser de l'énergie dans une ventilation de cuisine existante. ou de différer les investissements générateurs d'économie d'énergie. Ces buts pourront être atteints à partir du caisson d'air neuf muni d'une buse orientable,.objet du premier volet de l-'invention. Le plénum d'air neuf, représenté dans les figures 4, 5 et 6, entièrement autonome au' niveau de sa conception et de sa construction, pourra être adapté sur une hotte d'extraction classique (figure 7 et 8), et par là-même, constituera le deuxième volet de la présente invention, La figure 7 fait apparaître une installation classique de ventilation de cuisine, représentant une hotte d'extraction et un groupe de pulsion d'air chaud (compensation). La figure 8 représente une installation d'économie d'énergie adaptée à la même installation de ventilation classique décrite à la figure 7. par simple mise en place d'un plénum d'air neuf équipé de la buse réglable. En un premier temps, la ventilation de la cuisine sera prévue d'une manière classique. Un ventilateur 5 extraira les fumées et buées du plan de cuisson 3 à partir d'une hotte 7 et de gaines de ventilation. Un système de production d'air chaud 26 sera calculé pour compenser le débit d'extraction de la hotte 7, à concurrence de 100%. Une réservation dans la maçonnerie 27 sera prévue pour laisser la possibilité, dans un deuxième temps, d'adapter un système d'économie d'énergie consitué par un plénum objet du premier volet de cette inventio,n. L'air extrait est alors chargé à 100% de calories provenant de l'ambiance du local cuisine, d'où une perte d'énergie considérable. En un deuxième temps, afin d'économiser l'énergie sur la ventilation de cuisina précitée, il suffira d'incorporer à la hotte existante le système constitué d'un plénum calorifugé 13. équipé de la buse orientable 14, objet du premier volet de cette invention. Le plénum 13 sera relié au ventilateur de pulsion ll, par l'intermédiaire de gaines qui chemineront au travers des réservations prévues dans la maçonnerie. Avec ce système, on reconstituera l'installation d'économie d'énergie décrite dans le premier volet de cette invention, avec les memes possibilités de réglage par l'intermédiaire de la buse orientable 14. Cette hotte "Deux Temps" permettra de moduler les investissements d'installation. Elle donnera également la possibilité au gestionnaire de l'énergie de réaliser une installation d'économie d'énergie. lorsque l'investisseur principal n'aura pas eu les moyens financiers nécessaires à l'incorporation du système d'économie d'énergie dans son ensemble dès le départ du projet. Le système de compensation d'air chaud 26. installé dans un premier temps, verra sa puissance calorifique baisser de 70% et matérialisera l'économie d'énergie décrite. En effet, dans ce deuxième temps. environ 70% de l'air extrait dans la hotte seront constitués par de l'air neuf non traité du point de-vue calorifique. La compensation d'air chaud ne sera alors plus que de 30% environ. Le rendement de ce système sera toujours d'environ 708. quelle que soit la température extérieure. et la maitrise du flux d'air sera réalisée à l'aide de la buse réglable. REVENDICATiONS I - Dispositif d'aération d'un local cuisine caractérisé par le fait qu'il comporte,une hotte d'extraction présentant une partie évacuation avec cellules filtrantes et à l'opposé de celle-ci une partie compensation d'air constitué,d'un plénum calorifugé muni dans sa partie inférieure d'une buse ( I4 ) orientable selon la densité de l'air ; un dispositif d'admission d'air extérieur qui pulse celui-ci dans le plénum et buse orientable en augmentant régulièrement sa vitesse de façon à créer en sortie de la buse,un effet d'induction capable d'entrainer les fumées vers la partie évacuation avec cellules filtrantes et un dispositif d'extraction servant à évacuer l'air et les fumées. 2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait de pouvoir régler manuellement l'angle d'incidence d'un flux d'air extérieur à l'intérieur d'une hotte d'extraction. 3 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une buse orientable autour d'un axe horizontal placée dans un plénum calorifugé. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une buse orientable réalisée,en tôle, et de forme parallélépipèdique. 5 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une étanchêité,du plénum par rapport à la buse orientable, réalisée par l'intermédiaire d'un joint métallique I4 Bis fixé sur les parois de la hotte par vis. 6 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble plénum calorifugé,buse orientable peut s'adapter dans une hotte d'extraction existante.