Brevet FR2800854A1 — publié le 20010511

La présente invention concerne un système de diffusion d'air. L'invention s'applique notamment au chauffage, au rafraîchissement, à l'humidification ou ` la ventilation d'un local. Pour le chauffage, la climatisation ou la ventilation d'un local industriel ou commercial, il est connu d'utiliser des systèmes de diffusion d'air du type constitué d'une gaine souple cylindrique de grande longueur, prévue pour permettre la diffusion de l'air introduit à son orifice d'entrée d'air par un moyen de soufflage. Dans un exemple de réalisation connu, ladite gaine est constituée d'un tissu ou d'une toile perméable à l'air par exemple, ladite toile pouvant être constituée de divers materiaux. Ledit tissu ou ladite toile présentent une pluralité d'alignements de trous sur leurs zones de diffusion. Ces alignements sont pratiqués suivant génératrices de la gaine, lorsque celle-ci se trouve gonflée par le moyen de soufflage. systèmes de diffusion d'air souples présentent l'avantage d'être aisément montables démontables et transportables, du fait de leur légèreté, et d'être onéreux par rapport aux gaines en tôles, également utilisées. De plus, il fonctionnent avec un niveau de bruit réduit. Cependant, ces systèmes ne donnent pas entière satisfaction dans le cas où l'on souhaite faire varier le débit de soufflage de l'air dans la gaine correspondante, car les trous précités sont précisément dimensionnés pour assurer une diffusion de l'air satisfaisante pour un débit de soufflage prédéterminé. Plus particulièrement, un inconvénient majeur de ces systèmes réside dans le fait que, à débit de soufflage réduit, l'air qui est insufflé dans chaque gaine en sort selon un débit très faible par les trous qui sont proches de son orifice d'entrée en comparaison de l'air quittant l'autre bout de la gaine, du fait de la pression statique de l'air à l'entrée de la gaine qui est alors sensiblement inférieure à celle existant en bout de gaine. II s'avère que cette pression d'air au voisinage dudit orifice d'entrée est insuffisante pour y assurer une diffusion correcte de l'air. On a déjà proposé une solution à ces problèmes dans le document de brevet FR-A-2 759 153 dans lequel il est prévu un système de diffusion d'air essentiellement constitué d'une chambre de répartition qui entoure une chambre de surpression à laquelle sont reliés des moyens de soufflage. Le but de la présente invention est de proposer un autre système de diffusion d'air qui soit relié à des moyens de soufflage et qui permette de procurer, pour des débits d'air pouvant varier à l'intérieur d'une gamme relativement étendue comprenant des débits réduits, une répartition du débit d'air diffusé par ledit système qui soit uniforme sur la longueur de ce dernier et ce, avec une seule direction de diffusion 'déterminée, par exemple normale à la ou les zones de diffusion dudit système. A cet effet, un système de diffusion d'air selon la présente invention est du type qui est constitué d'une enveloppe perméable à l'air reliée, par son extrémité amont, à des moyens de soufflage et fermé à son extrémité aval. II est caractérisé en ce qu'à l'intérieur de ladite enveloppe est prévu au moins un moyen de perte de charge délimitant entre eux et les extrémités amont et aval de ladite gaine des chambres, un moyen de perte charge étant pourvu de moyens pour le passage de l'air de la chambre à son amont vers la chambre à son aval. Par exemple, chaque moyen de perte de charge est constitue d'une paroi qui appuie sur la paroi périphérique interne de la gaine et qui est pourvue d'un orifice constituant ledit passage entre la chambre amont et la chambre aval dudit moyen de perte de charge. Ladite paroi peut être avantageusement une paroi tronconique dont la base a sa périphérie qui s'appuie sur la paroi périphérique interne de gaine et dont le sommet tronqué se trouve en aval de ladite base et constitue ledit orifice. Ledit orifice est par exemple entouré d'une collerette. Selon une autre caractéristique de l'invention, les orifices des moyens de perte de charge sont de section de plus en plus faible au fur et à mesure l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de perte de charge sont différents les uns des autres au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. Par exemple, la hauteur ou l'angle de ladite paroi tronconique sont de plus en plus grands au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, les longueurs des chambres en amont des moyens de perte de charge sont de plus en plus importantes au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint. Le système de diffusion d'air représenté à la Fig. 1 est essentiellement constitué d'une gaine 10 cylindrique de diamètre beaucoup plus faible que sa longueur. Par exemple, le diamètre de la gaine 10 est d'environ 300 mm alors que sa longueur est d'environ 4,5 m. On notera également que la gaine 10 pourrait présenter toute forme de section sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. La gaine 10 est reliée par son extrémité amont 10,à un moyen de soufflage (non représente) tel qu'un ventilateur, pour y recevoir de l'air, alors que son extrémité aval est fermée par une paroi 102. La gaine 10 est constituée d'une enveloppe qui est perméable l'air. La perméabilité de l'enveloppe 10 est par exemple réalisée par des rangées de perforation percées long de génératrices de la gaine. L'emplacement et le nombre de ces rangées dépendent de l'utilisation qui est envisagée pour la gaine 10. Elle est par exemple destinée à être maintenue sur un plafond 20 d'un local au moyen d'un système de fixation approprié (non représenté). Néanmoins, elle pourrait également être fixée de manière verticale dans ledit local. A l'intérieur de la gaine 10, on a prévu des moyens de perte de charge 11; (i = 1 à 4 sur la Fig.unique). Ces moyens 1 li délimitent, entre eux et les extrémités 10, et 102 de ladite gaine 10, des chambres 12;. Par ailleurs, ces moyens 1 l; sont pourvus de moyens 13i pour le passage de l'air de la chambre amont 12; vers la chambre aval 12i,,. On notera que la chambre 12i se trouve en amont d'un moyen de perte de charge 11 i mais se trouve en aval d'un moyen de perte de charge 11 i_,. Ces moyens l 1i sont prévus, d'une part, pour augmenter la pression statique dans la chambre 12i qui se trouve en amont et, d'autres part, pour laisser passer un flux d'air vers la chambre 12i+, aval tout en contrôlant le débit de ce passage. De manière générale, chaque moyen de perte de charge (11i, i = 1 à n) est constitué d'une paroi qui s'appuie sur la paroi périphérique interne de la gaine (10) et qui est pourvue d'un orifice (13i) constituant ledit passage entre la chambre amont 12i et la chambre aval 12i+1 dudit moyen de perte de charge 11 i. Ainsi, les moyens de perte de charge 11i pourraient être constitués d'une simple cloison percée en son centre d'un trou dont le diamètre serait déterminé pour le contrôle du débit d'air en sortie du moyen de perte de charge 11 i, la cloison en elle- même créant une perte de charge qui a pour effet l'augmentation de la pression statique dans la chambre amont 12i. Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de perte de charge 1 1i sont constitués d'une paroi de forme tronconique dont la base 14i a sa périphérie (le grand diamètre Di dans le cas d'une gaine cylindrique) qui s'appuie sur la périphérie de la gaine 10 et dont le sommet tronqué 13; (de plus petit diamètre d; dans le cas d'une gaine cylindrique) se trouve en aval de la base 14; et constitue l'orifice de passage entre deux chambres successives. La section de l'orifice de passage 13; est déterminée en fonction du débit qui est désiré dans la chambre aval 12i+i compte tenu du débit insufflé dans la gaine 10 et du débit d'air qui a été diffusé dans la ou les chambres amont 12i. Ledit orifice 13i est par exemple entouré d'une collerette 15i. Quant à la hauteur hi du tronc de cône d'un moyen de perte de charge 11i ou de l'angle d'inclinaison cc, du tronc de cône, ils sont prévus pour que ledit moyen I Ii procure la perte de charge désirée. Plus l'angle d'inclinaison ai est important, plus gain en pression statique dans la chambre amont 12i est important. Comme on peut le constater sur la Fig. unique, les moyens de perte de charge 11 i n'ont pas tous la même configuration au fur et à mesure que l'on se déplace le long de la gaine 10 à partir de l'extrémité 10, d'insufflation d'air. En effet, plus l'on trouve éloigné de cette extrémité 10,, plus la section de l'orifice 13i du tronc de cône est petite, et plus la hauteur hi du tronc de cône ou l'angle d'inclinaison a; du tronc de cône sont importants. Il peut également en être de même des longueurs L; des chambres qui séparent deux moyens de perte de charge 11i_, et I 1i qui sont d'autant plus importantes au fur et mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité d'insufflation d'air de la gaine 10. On comprendra qu'en ajustant la section de l'orifice 13i de chaque moyen de perte de charge l Ii, ainsi que sa hauteur hi (ou son angle d'inclinaison ai), on peut ajuster la pression statique le long de la gaine et ainsi obtenir une uniformité du flux d'air diffusé sur la longueur de la gaine. On a pu montrer qu'avec une telle gaine 10, il était possible d'avoir un flux d'air uniformément réparti sur sa longueur avec des jets d'air qui se trouvent à 90 de la génératrice d'où l'air souffle. On a également pu montrer que cela pouvait être le cas dans un domaine de débits qui peut être variable de 10 à 100 % d'une valeur maximale de débit d'air insufflé. A titre d'exemple, la longueur de la gaine pourrait être de 4,50 m et la distance entre les moyens de perte de charge pourrait être de 1,50 m pour un diamètre de gaine d'environ 300 mm. Une telle gaine pourrait assurer un débit d'air entrant d'environ 2000 m3 par heure avec un fonctionnement entre 10 et 100 % de ce débit. La pression totale à son entrée pourrait être de l'ordre de 300 pascals. Cette pression totale n'est plus que de 60 pascals pour un fonctionnement à 10 % du débit maximum. REVENDICATIONS I) Système de diffusion d'air du type qui est constitué d'une enveloppe perméable à l'air (10) reliée, par son extrémité amont, à des moyens de soufflage fermée à son extrémité aval, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de ladite enveloppe sont prévus au moins un moyen de perte de charge (11 ;) délimitant, entre eux et les extrémités amont et aval (101 et 102) de ladite gaine (10), des chambres (12;), un moyen de perte charge (11;) étant pourvu de moyens pour le passage de l'air de la chambre (12;) à son amont vers la chambre (12;,1) à son aval. 2) Système de diffusion d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque moyen de perte de charge (11 ;, i = 1 à n) est constitué d'une paroi qui s'appuie la paroi périphérique interne de la gaine (10) et qui est pourvue d'un orifice (13;) constituant ledit passage entre la chambre amont et la chambre aval dudit moyen de perte de charge. 3) Système de diffusion d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite paroi est une paroi tronconique dont la base a sa périphérie qui s'appuie sur paroi périphérique interne de la gaine (10) et dont le sommet tronqué se trouve en aval ladite base et constitue ledit orifice (13;). 4) Système de diffusion selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit orifice (13;) est entouré d'une collerette (14;). 5) Système de diffusion selon une des revendications précédentes, caractérisé ce que les orifices (13;) des moyens de perte de charge sont de section de plus en plus faible au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. 6) Système de diffusion selon une des revendications précédentes, caractérisé en que les moyens de perte de charge (l 1;) sont différents les uns les autres au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. 7) Système de diffusion selon la revendication 6, caractérisé en ce que la hauteur l'angle de ladite paroi tronconique sont de plus en plus grands au fur et à mesure l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. 8) Système de diffusion selon une des revendications précédentes, caractérisé en que les longueurs des chambres en amont des moyens de perte de charge sont de plus en plus importantes au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air.