Brevet FR2631107A1 — publié le 19891110

La présente invention concerne, de manière générale, les grilles d'aspiration des centrales de traitement d'air. On sait que dans les centrales de traitement d'air, il se pose toujours dans nos pays le problème de l'aspiration de l'air neuf au niveau des grilles d'aspiration. En effet, en hiver et plus particulièrement aux températures inférieures à OOC, des brouillards givrants se forment dans l'atmosphère et une couche de givre se fixe alors sur les grilles d'aspiration, en réduisant ainsi les sections de passage d'air sur ces grilles. Du fait de cette diminution de section, la vitesse de l'air aspiré augmente, ce qui accroit les pertes de charge sur l'air. On a en effet qv = S x V expression dans laquelle qv représente le débit de l'air traversant la grille en m3/h t 2 S représente la section de passage en m2 ; et V représente la vitesse de passage de l'air en m/s. Ainsi, si la section de passage S diminue du fait du givre fixé sur la grille, comme le débit qv de l'air est constant car fixé par les caractéristiques de la centrale de traitement d'air, il en résulte que la vitesse V de l'air augmente. Comme en outre on a bHs = t x v2 x p 2 expression dans laquelle ss Hs représente les pertes de charge singu lières en Pa T représente le coefficient de pertes de charges singulière, coefficient sans dimension V représente la vitese de passage de l'air en m/s t.et P représente la masse volumique de l'air en kg/m . Ainsi, si la vitesse V de l'air augmente (d la suite de la diminution exposée précédemment de la section de passage S), alors les pertes de chargeras augmentent et perturbent l'aspiration de l'air. L'expérience montre que la formation de givre sur la grille peut aller jusqu'S l'obstruction de ses sections de passage. La neige peut aussi être une cause d'obstruction de la grille et provoquer par conséquent un mauvais fonctionnement de la centrale de traitement d'air. Or, on sait que dans certaines industries, le conditionnement d'air est vital pour le bon fonctionnement de leurs équipements. C'est le cas, par exemple, dans l'industrie nucléaire pour le refroidissement des salles électriques et informatiques ainsi que pour le refroidissement des cuves d'entreposage des déchets nucléaires. Un conditionnement d'air approprié doit encore exister, notamment pour le refroidissement des cyclotrons expérimentaux et le traitement des blocs opératoires chirurgicaux. Jusqu'd présent, le problème du givre des centrales de traitement d'air se présentait au niveau de la filtration de l'air. En effet, lorsque le givre se fixe sur les filtres, la surface filtrante se trouve colmatée et il se produit le même problème que lors du colmatage des grilles dont il a été question ci-dessus. Pour résoudre ce problème, on dispose une batterie électrique antigivre sur la surface filtrante et qui est commandée par un thermostat sensible à la température extérieure. La température de l'air au niveau de la surface filtrante se trouve alors augmentée et le pro blème du colmatage par le givre- de cette surface filtrante est ainsi résolu. Cependant, le problème du colmatage mentionné précédemment au niveau de la grille d'aspiration n'a jamais été évoqué dansa technique antérieure. La présente invention résout ce problème de manière particulièrement efficace. Conformément à l'invention, la grille antigivre et de protection des volatiles pour centrale de traitement d'air incorpore une résistance électrique munie d'une gaine de protection serpentant sur toute la largeur de la grille et sur laquelle elle est fixée par exemple c l'aide de colliers de serrage. La résistance électrique est reliée à une centrale électrique d'alimentation par l'intermédiaire d'une boîte de raccordement en matière isolante fixée sur le bord de la grille et dont l'alimentation est contrôlée par un thermostat détectant la température extérieure. Divers couplages électriques sont possibles pour l'alimentation de la résistance, tels qu'un couplage étoile et un couplage triangle alimentant trois grilles.La grille est de préférence en acier inoxydable et elle est elle-même fixée sur un contre cadre, par exemple en acier noir, scellé dans une paroi en béton. Un joint d'isolation en matière élastique est placé entre la grille et le contre-cadre. En outre, et de manière à. protéger la centrale de traitement d'air contre le passage de volatiles, la grille présente des perforations de surface relativement réduite, par exemple des perforations de 35 x 35 mm. De même l'épaisseur du métal formant ces perforations doit être faible par rapport à la surface de ces perforations de manière à limiter les pertes de charges sur l'air. Une surface de passage représentant ainsi 80 t environ de la surface totale de la grille est appropriée pour l'invention, de sorte que l'épaisseur des mailles est d'environ 2 mm pour une maille et de 4 mm pour deux perforations. De même et pour résoudre le problème présenté notamment dans l'industrie nucléaire de la tenue au séisme, la grille peut être réalisée par emboutissage au niveau des perforations puis soudée à son extrémité sur un bord plié à 900, afin de former une surface portante appropriée à la fixation de la grille Diverses autres caractéristiques de l'inventionressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre- d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 représente de façon schématique la centrale de traitement d'air comportant la grille conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue de face de la grille de la fig. 1. La fig.3 est une coupe prise le long de la ligne III-III de la fig. 2. Les fig. 4a et 4b représentent deux couplages possibles pour l'alimentation électrique de la résistance de la grille. La fig. 5 est une vue partielle, à plus grande échelle, d'un exemple de réalisation de la grille des figures précédentes. Au dessin, et plus particulièrement à la fig. 1, on a représenté de manière schématique une centrale de traitement d'air 1 comprenant la grille antigivre et de protection contre les volatiles conforme à l'invention et qui est indiquée dans son ensemble par la référence 2. La grille 2 d'entrée d'air neuf est montée.dans une paroi en béton 3 en amont d'un dispositif filtrant 4. Des organes de traitement 5 de type électrostatique sont suivis d'un dispositif de réglage d'humidité 6 pour traiter l'air qui est aspiré par un ventilateur 7 en direction d'une enceinte devant recevoir l'air traité symbolisé par la flèche 8. Comme on le voit mieux aux fig. 2 et 3, la grille 2 est fixée sur un contre-cadre 9 en acier noir qui est lui-même scellé dans la paroi 3 en béton de la fig. 1. La grille 2 est de préférence réalisée en acier inoxydable, et un joint isolant 10 est placé entre cette grille et le contre-cadre 9, le joint 10 étant par exemple en éthylène-propylène. Conformément à l'invention, une résistance isolée et munie d'une gaine de protection il en acier inoxydable est montée sur la grille 2 en serpentant sur toute la largeur de ses perforations. Dans une réalisation particulière de l'invention, la gaine 11 est fixée sur la grille 2 à l'aide de colliers de type "Serflex 7/11" en acier inoxydable. La résistance électrique interne à la gaine 11 est alimentée à partir d'une armoire électrique 12 par l'intermédiaire d'une boite de raccordement 13 en matière isolante fixée sur la grille 2 au niveau d'un de ses coins. Un thermostat 14, relié à 11 armoire électrique 12 et sensible à la température de l'air extérieur, permet la commande de l'alimentation de la résistance lorsque, par exemple, la température externe devient inférieure à 20C, température qui a été déterminée comme susceptible de favoriser la production des brouillards givrants mentionnés précédemment. Aux fig. 4a et 4b, on a représenté deux couplages possibles pour l'alimentation de la résistance interne à la gaine 11 des fig. 2 et 3. Ces couplages peuvent alimenter, le cas échéant, trois résistances montées-sur trois grilles du type de la grille 2 des figures précédentes. A la fig. 4a, des résistances 151, 152, 153 sont montées selon un couplage dit en étoile aux bornes (1), (2) et (3) d'une source d'alimentation triphasée 16 avec prise 17 de mise à la terre des grilles. De même, à la fig. 4b, des résistances 181, 182, 183 sont montées selon un couplage dit en triangle aux bornes (1), (2) et (3) d'une source d'alimentation triphasée 19 avec prise 20 de mise à la terre des grilles. Parallèlement au problème résolu par les dispositions ci-dessus concernant le colmatage par le givre et/ou la neige de la grille 2, se pose celui de la protection contre le passage des volatiles susceptibles également de colmater la grille. Pour résoudre ce problème, il est nécessaire d'utiliser une grille présentant des perforations de surface relativement réduite. Des perforations de l'ordre de 35 x 35 mm répondent au problème posé. En outre, et de manière à limiter le niveau des pertes de charge sur l'air, on doit prévoir une faible épaisseur pour la partie métallique délimitant les perforations de la grille. A ce sujet, une surface de passage représentant environ 80 % de la surface totale de la grille est appropriée. L'épaisseur des mailles peut donc être de 2 mm pour une maille et de a égal à 4 mm pour deux perforations formées selon un carré de côté b égal à 35 mm (voir fig. 5). Le problème de la tenue au séisme de la grille selon l'invention se pose tout particulièrement dans certaines industries, telles que l'industrie nucléaire et dans les laboratoires de recherche. Pour répondre au problème ci-dessus déterminé à partir d'essais sur table vibrante, la grille 2 n'est, de préférence, pas réalisée en métal déployé comme dans la technique antérieure. La solution préconisée selon l'invention est de réaliser la grille par emboutissage au niveau des perforations, c'est-à-dire au niveau de la surface de passage de l'air, cette grille étant soudée à ses extrémités sur un bord plié à 900 de manière à former une surface portante appropriée à la fixation de la grille (voir fig. 3). L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisatior., représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Grille antigivre et de protection contre les volatiles pour centrales de traitement d'air, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en métal et de préférence en acier inoxydable et en ce qu'elle incorpore une résistance électrique munie d'une gaine de protection (11) serpentant sur toute la largeur de la grille (2) et sur laquelle elle est fixée, par exemple à l'aide de colliers de serrage. 2 - Grille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résistance électrique est reliée à une centrale d'alimentation (12) par l'intermédiaire d'une boite de raccordement (13) dont l'alimentation est contrôlée par un thermostat (14) détectant la température. 3 - Grille selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la résistance électrique est alimentée selon un couplage en étoile (fig. 4a) ou en triangle (fig. 4b). 4 - Grille selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est fixée sur un contre-cadre métallique (9) scellé dans la paroi (3) de la centrale de traitement d'air. 5 - Grille selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par un joint d'isolation (10) placé entre la grille (2) et le contre-cadre (9). 6 - Grille selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle présente des perforations de l'ordre de 35 x 35 mm. 7 - Grille selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la surface des perforations représente environ 80 8 de la surface totale de la grille, l'épaisseur des mailles étant par exemple d'environ 2 mm pour une maille et de 4 mm pour deux perforations. 8 - Grille selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par emboutissage au niveau des perforations puis soudée à ses extrémités sur un bord plié à 900. 9 - Grille selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la résistance électrique est alimentée pour une température inférieure A 20C.