Brevet FR2837915A1 — publié le 20031003

pour recevoir ledit bloc allumeur (1). La présente invention concerne un dispositif de traitement de l'air pulsé dans un local, et concerne plus particulièrement des moyens permettant de délivrer cet air sous une pression statique plus élevée que celle fournie s par les dispositifs habituellement mis en oeuvre dans ce type de technique. On sait en effet que, dans de nombreuses applications, il est intéressant de pouvoir disposer d'une réserve d' air sous une pression statique importante permettant notamment de compenser les pertes de pression de certains diffuseurs d'air spécifiques, tels que par exemple les diffuseurs à jets hélicoïdaux, qui sont utilisés dans les locaux de grande hauteur. On sait également que l'on rencontre dans les systèmes de traitement d'air des problèmes similaires dans le cas de locaux de type "open-space" dans lesquels l'air soufflé met en oeuvre des moyens d' induction et dans lesquels les diffuseurs de soufflage sont très éloignés de ces moyens d' induction. Cette grande longueur se traduit ainsi par une perte de charge supplémentaire entraînant elle-même une diminution des performances d' induction et donc en conséquence une baisse de la température de soufflage. On sait par ailleurs que les dispositifs d'alimentation en air de l'état antérieur de la technique 2s font appel à des gaines dont le diamètre augmente avec la surface du local à traiter et que notamment, dans le cas de locaux de type "open-space", ces gaines d'alimentation en air sont susceptibles d'être disposées en un endroit quelconque de la surface du plafond, si bien qu'une Dis 257 variation si petite soit-elle de leur hauteur entraîne une variation de volume respectable de ce local. I1 est donc intéressant de disposer des moyens permettant de réduire le diamètre de ces canalisations. s La présente invention a ainsi pour but de proposer un dispositif de traitement de l'air d'alimentation d'une pièce qui permette soit de délivrer en sortie une pression statique supérieure, et ceci pour un flux d' air soufflé bien entendu identique, soit, pour une même pression statique de sortie, de diminuer le volume de l'air d'alimentation et donc le diamètre des conduites véhiculant cet air. La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de traitement de l'air pulsé dans un local, du type apte à augmenter la pression statique d'un flux d'air délivré par des moyens de soufflage, caractérisé en ce que ces derniers débitent dans au moins une partie convergente d'une tuyère, en entraînant par induction dans celle-ci un flux d'air en provenance notamment du local à traiter, cette partie convergente étant suivie dune partie divergente à l'extrémité de laquelle on délivre ladite pression statique augmentée. La présente invention constitue ainsi une sorte de "transformateurt' qui permet de disposer, en sortie du 2s dispositif, d'un potentiel de pression statique qui est amélioré par rapport aux dispositifs de l'état antérieur de la technique, ce qui lui permet d'alimenter ensuite des dispositifs spécifiques nocessitant ce type d'énergie, ou Dis 257 de compenser la perte de charge qu'ils subissent du fait de leur éloignement de la source d'alimentation. Suivant l' invention on pourra disposer, entre les parties convergente et divergente de la tuyère, une partie de conduite cylindrique, dont la longueur pourra être égale à environ la moitié du diamètre de la section de sortie de la partie convergente. On pourra également suivant l' invention disposer, en sortie, des moyens de soufflage 1 d'alimentation en air, plusieurs parties convergentes 10a/divergentes 10b en parallèle. Préférentiellement, les sorties des parties divergentes 10b respectives seront associces et délivreront ladite pression statique dans une même chambre 20. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'une partie d'une installation de traitement de l'air alimentant un local suivant l'état antérieur de la technique. La figure 2a est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'une partie d'une installation de traitement de l'air alimentant un local dans lequel on a inséré un dispositif suivant l' invention. 2s La figure 2b est une vue schématique agrandie de la partie "transformateurt' du dispositif représenté sur la figure 2a. Les figures 3 et 4 seront des vues de détails de deux exemples de réalisation du dispositif suivant l'invention. Dis 257 4 2837915 On a représenté de façon schématique sur la figure 1 un dispositif de traitement de l'air de type connu destiné à alimenter un local. Ce dispositif est essentiellement constitué d'amont en aval de l' installation d'un injecteur 1 qui est alimenté, via une canalisation 2, par une centrale d' air, non représentée sur le dessin. Cet injecteur 1 déLite un flux d'air primaire Q'1 à une vitesse V'1 sous une pression P'1 dans une canalisation aval 4 qui amène cet air à un diffuseur de soufflage 6 disposé dans le local dans lequel on souhaite assurer la régulation de la température de l'air. Cette installation comporte des bouches d' aspiration 8 (représentées de facon schématique sur les figures 1 et 2a) qui assurent une communication de la canalisation 4 avec le local, et qui sont disposées en entrée de cette dernière, de facon que, par effet Venturi, le flux d'air primaire Q'1 amené par l'injecteur 1 extraie du local un flux d'air induit q'1 qui se mélange avec lui pour former un débit global Q'2 (Q'2=Q'l+q'1) sous une pression P'2 et une vitesse V'2 respectivement inférieures à la pression Pt1 et à la vitesse v'1 de l'air primaire. La présente invention a pour but de proposer de disposer un étage ''transformateur" intermédiaire entre l'injecteur 1 et l'entrée de la canalisation 4, de facon à élever la pression statique P2 existant en entrée de cette dernière. A cet effet, ainsi que représenté sur les figures 2a et 2b, l' installation est essentiellement constituée d'un injecteur 1 qui, dans le présent mode de mise en oeuvre de l 'invention, se termine par un élément convergent la. Cet Dis 257 2837915 élément convergent le souffle un flux d'air sous une pression Pl et avec un débit Ql donnés dans une tuyère "transformateur'' lO. Bien entendu, l'injecteur pourrait se terminer non seulement par un élément convergent tel que représenté dans le présent mode de mise en oeuvre, mais également par tous éléments de forme appropriés en fonction de l' application considérée. Cette tuyère lO comprend une partie convergente lOa dont la section d'entrée Sl est très supérieure à la section de sortie SO de la buse de soufflage l, de façon à prévoir, entre ces deux éléments, une section annulaire S'l par laquelle le flux d' air primaire Ql entraînera, par effet Venturi, un volume d'air induit ql qui est aspiré dans le local à traiter, par des bouches d' aspiration 8. La partie convergente lOa se prolonge par une partie divergente lOb dont la sortie, de section droite S2, déLite un flux d'air Q2 sous une pression P2. Cette partie divergente lOb est en communication avec la canalisation 4 qui transporte l'air vers le local à traiter et le distribue dans celui-ci par un diffuseur 6 et des bouches de sortie ll. Dans un exemple de mise en oeuvre de l' invention dont les résultats sont donnés ci-après, les paramètres de la tuyère "transformateur'' lO étaient les suivants: ESSAI I - Section droite de sortie SO de l'injecteur l: 32 cm2 - Section droite d'entrée Sl de la partie convergente lOa de la tuyère lO: 314 cm2 Dis 257 - Conicité a de la partie convergente 10a de la tuyère : 20 . - Longueur L1 de la partie convergente 10a de la tuyère : 200 cm. - Conicité de la partie divergente 10b de la tuyère : 4 . - Longueur L2 de la partie divergente 10b de la tuyère : 486 cm. - Section droite de sortie S2 de la tuyère 10: 122 cm2 Lors de cet essai l'injecteur 1 a débité un flux d'air primaire Q1 de 65 m3/h sous une pression P1 de 440 Pa une vitesse V1 d' environ 2 m/s. La partie convergente 10a de la tuyère 10 avait une section droite d'entrée S1 de 314 cm2, et la section droite annulaire S'1 par laquelle l'air induit était aspiré dans la pièce à traiter était ainsi d' environ 280 cm2. Les mesures qui ont été effectuées en sortie de la tuyère 10 ont montré que le flux d'air Q2 était de 130 m3/h sous une pression P2 de 90 Pa et une vitesse V2 de l'ordre de 3 m/s. On constate ainsi qu'en entrée de la canalisation de distribution 4, pour un débit Q2 et une vitesse de sortie de l'air identique, on dispose d'une pression statique P2 de 90 Pa qui est le triple de celle dont on dispose dans l'état antérieur de la technique. 2: Un tel dispositif est ainsi particulièrement intéressant par exemple pour assurer l'alimentation de "poutres froidest' qui sont des dispositifs qui requièrent Dis 257 7 2837915 une importante pression statique disponible de l'ordre de à 120 Pa et un débit d'air de l'ordre de 120 m3/h. Ce dispositif est également intéressant pour compenser l'éloignement du diffuseur de soufflage de certaines installations dans lesquelles ce diffuseur est très éloigné des moyens d' induction de type classique. En effet cette longueur se traduit par une perte de charge et donc par une diminution des performances des moyens d' induction et donc en conséquence par une variation de la température de soufflage. Le présent dispositif permet d' augmenter la pression statique disponible existant après l' induction. La présente invention est également intéressante lorsque l'on souhaite diminuer la hauteur des canalisations assurant l'alimentation en air à partir de la centrale. On comprend en effet que, pour une pression statique et un débit en sortie qui seront identiques à ceux dont on dispose suivant l'état antérieur de la technique on n' aura besoin d'un débit d'alimentation plus faible et donc de canalisations de plus faibles diamètres. Il est ainsi possible, suivant l' invention, de fournir, par exemple, un débit d'air de 130 m3/h à 90 Pa à une poutre froide, et ceci avec seulement 60 m3/h délivré par une Centrale de production d'air, qui serait véhiculée et distribuée dans des canalisations d'un bâtiment, ce qui représente deux fois moins d'air que nécessiterait la même poutre froide utilisée conventionnellement. Suivant l' invention, les éléments convergents a/divergents 10b, peuvent être associés en parallèle, en sortie d'une canalisation dalimentation en air, afin Di5 257 d'alimenter ensemble un local. Ainsi, sur la figure 4, une canalisation 2 alimentée en air par une centrale, non représentee sur le dessin, comporte sur ses parois latérales trois injecteurs 1 qui debitent chacun un flux d'air primaire dans une tuyère "transformateur" 10, dont les sorties respectives des éléments divergents lOb debouchent dans une chambre commune 20 qui assure l'alimentation en air du local dans lequel on souhaite réguler la température. Un tel mode de mise en oeuvre lo présente l'avantage d' assurer une homogénéisation de la distribution de l'air sur une surface dont on contrôle la géométrie, et notamment sur une surface allongée. Dis 257 9 2837915 REVENDXCATIONS 1.- Dispositif de traitement de l'air pulA dans un local, du type apte augmenter la pression Gtatique d'un flux d'air 3AlivrA par des moyens de Goufflage (1), caractArisA en ce que ces derniers dbitent danG au moins une partie convergente (lOa) d'une toyre (10), en entra1nant par induction danG celle-ci un flux d'air en provenance not _ ent du local traiter, cette partie convergente (lOa) tant suivie d'une partie divergente (lOb) l'extrAmitd de laquelle on dAlivre ladite pression statique augmente. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractAri en ce que la tuYre (10) est dispose en aval d'une n conduite (4) de distribution de l'air dans le local traiter. 3.- Dispositif suivant l'une des revendicationG 1 ou 2, caractAriG en ce que 1lon dispose, entre les parties convergentes (lOa) et divergente (lOb) de la tuyre (10), une partie de conduite (13) clindrique. 4.- DiGpoGitif suivant la revendication 3 caractAris en ce que la longueur de la partie cylindrique (13) est Agale environ la moitiA du diamAtre de la section de sortie de la partie convergente (lOa), - Dispositif Guivant l'une des revendicationG prAcdenteG, caractArisA en ce que l'on dispose en Gortie des moyens de soufflage (1) d'alimentation en air, plusieurs partieG convergenteG (lOa)/divergentes(lOb) en parallle. ,. . 2837915 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lés sorties des parties divergentes (lob) respectives sont associées et délivrent ladite pression statique dans une même chambre (20).