Brevet FR2912808A1 — publié le 20080822

REGISTRE D'AIR D'ALIMENTATION L'invention concerne un registre d'air d'alimentation. On connaît dans la technique antérieure ce qu'on appelle des collecteurs de chauffage et de refroidissement, dans lesquels on fait circuler de l'air ambiant d'une pièce et par lesquels de l'air frais extérieur est également introduit dans la pièce en mélange avec l'air ambiant. Avec les dispositifs ci-dessus, l'air ambiant peut être rafraîchi en été et réchauffé en hiver. Dans le cas du réchauffage, un échangeur de chaleur peut être muni d'un circuit à deux côtés pour faire circuler un caloporteur, un caloporteur étant transporté dans un premier circuit pour le rafraîchissement et un caloporteur étant transporté dans l'autre circuit pour le réchauffage. Une autre forme de réalisation est également possible, dans laquelle un seul et même circuit de tuyaux est employé dans les deux buts. Dans certains cas, il y a un seul circuit de tuyaux de refroidissement et le réchauffage est effectué par des résistances chauffantes séparées, qui sont placées en connexion avec un échangeur de chaleur et dans des espaces entre des tubes d'échange de chaleur. L'air primaire peut être réchauffé par un réchauffeur à conduit séparé. Lorsque le débit de l'air primaire est relativement bas, cela conduit à des températures d'air d'alimentation assez élevées et le réchauffeur doit également être équipé d'une sécurité qui le protège contre la surchauffe. Sur le marché existent des collecteurs de climatisation où un réchauffage électrique est obtenu en installant une résistance électrique à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Pour atteindre un rendement suffisant, la résistance doit être conçue de façon que la température à la surface de la résistance s'élève facilement jusqu'à des centaines de degrés, de sorte que le dispositif doit être muni de sécurités empêchant sa surchauffe. Sur le marché existent également des collecteurs de climatisation où un film chauffant est directement collé sur la surface extérieure ou intérieure du dispositif, de sorte que la suppression de la dilatation thermique a été une tâche difficile. L'invention propose un registre d'air d'alimentation, comprenant une chambre d'air d'alimentation, dans laquelle de l'air d'alimentation frais est conduit depuis l'extérieur d'une pièce et, depuis ladite chambre, continue à passer par un intervalle d'injection ou des injecteurs jusque dans une chambre de mélange du registre, de sorte que l'air d'alimentation frais induit un flux d'air qui circule à partir d'une pièce pour s'écouler à travers un échangeur de chaleur et atteindre la chambre de mélange, registre dans lequel le flux d'air combiné composé d'air d'alimentation frais et d'air de la pièce est amené à sortir de la chambre de mélange pour entrer dans l'espace de la pièce ou autre, qui est caractérisé en ce que la chambre de mélange du registre d'air d'alimentation comprend, dans la chambre de mélange ou en liaison avec celle-ci dans un passage d'écoulement, un élément sous forme de film, de préférence une résistance électrique analogue à un film. Avantageusement, l'élément sous forme de film est une résistance électrique chauffante plane analogue à un film, qui est installée dans la chambre de mélange et/ou dans le passage d'écoulement qui suit celle-ci, et à une certaine distance des parois de la chambre de mélange ou du passage, de sorte que le flux d'air combiné est amené à s'écouler le long de l'élément dans la direction de son plan. Le registre selon l'invention peut également comprendre l'une au moins des caractéristiques suivantes : - l'élément sous forme de film est fixé de manière amovible par des moyens de fixation au registre d'air d'alimentation ; - l'élément sous forme de film est connecté de manière amovible sur un corps d'installation, qui est fixé à une paroi de la chambre de mélange ou du passage d'écoulement, ledit corps d'installation étant de préférence en un matériau isolant thermique ; - l'élément sous forme de film est fixé, par des moyens de fixation séparés, à une paroi latérale de la chambre de mélange ou du passage d'écoulement, de sorte que le flux d'air combiné est amené à passer des deux côtés de l'élément chauffant, et en ce que l'élément sous forme de film est dans un plan, qui est dans la 25 direction du flux ; - l'élément sous forme de film est connecté de manière amovible par des moyens de fixation, tels que des vis, au registre d'air d'alimentation à l'intérieur de sa chambre de mélange ; - un intervalle d'air persiste entre l'élément sous forme de film et le 30 registre ; et - l'élément sous forme de film est fixé par de la colle à son corp d'installation. Dans le collecteur de climatisation selon l'invention, l'élément chauffant utilisé est un élément sous forme de film, à savoir ce qu'on appelle un film chauffant, 5 lequel, pour acquérir une puissance suffisante, est dimensionné de façon que les températures à la surface du dispositif soient constamment inférieures à 80 . De ce fait, on n'a besoin d'aucune sécurité séparée empêchant la surchauffe. Selon l'invention, l'élément sous forme de film est fixé en connexion avec la chambre de mélange du registre d'air d'alimentation. L'élément sous forme de film est collé sur une plaque séparée dont la matière peut de préférence être une matière plastique ou céramique. Avec ses plaques, le film chauffant constitue un élément sous forme de film. L'élément sous forme de film peut contenir un matériau isolant thermique. L'élément sous forme de film peut contenir une matière qui limite fortement le rayonnement thermique. L'élément sous forme de film peut contenir une matière qui limite fortement le courant de fuite capacitif. L'élément sous forme de film est situé dans une chambre de mélange de façon qu'un flux d'air combiné LI+L2 passe en abondance sur l'élément chauffant, et de la sorte le meilleur transfert de chaleur possible est obtenu depuis l'élément sous forme de film vers le flux d'air combiné. L'élément sous forme de film en question peut être intégré aussi bien avec des collecteurs de climatisation installés librement qu'avec des collecteurs intégrés, qui sont installées dans des faux-plafonds. L'élément chauffant peut être installé fixé à une paroi dans la chambre de mélange (ce qu'on appelle un collecteur à installation libre, Fig. 2A), grâce à quoi de la chaleur peut également être transmise à travers la paroi de la chambre de mélange jusque dans l'air primaire frais, ou d'une manière telle qu'entre l'élément chauffant et la chambre de mélange se trouve un intervalle d'air de 1 à 15 mm (un collecteur intégré dans ce qu'on appelle un faux-plafond, Fig. 1A), de sorte que la chaleur est transférée le moins possible dans l'espace délimité avec le faux-plafond. Dans la présente demande, on a réalisé l'utilisation d'un élément sous forme de film d'une manière telle que ledit élément sous forme de film est logé dans la chambre de mélange du terminal d'air d'alimentation ou est relié à celle-ci. Selon l'invention, l'élément sous forme de film est installé dans la chambre de mélange d'une manière telle que le plan Tl de l'élément sous forme de film est situé dans la direction d'écoulement du flux d'air, de sorte que le flux d'air combiné Li+L2 composé du flux d'air en circulation de la pièce et du flux d'air d'alimentation frais passe en abondance sur les surfaces de l'élément sous forme de film. De la sorte, le réchauffage de l'air a lieu avec l'aide d'une convexion. Ledit réchauffage par convexion est bien plus efficace que, par exemple, le rayonnement au niveau de l'élément chauffant concerné. Selon l'invention, l'élément sous forme de film est installé dans la chambre de mélange ou directement connecté à celle-ci et au contact du flux d'air LI+L2 à réchauffer. L'élément sous forme de film est logé dans un corps d'installation, qui est de préférence en matériau isolant thermique et est fixé à une paroi de la chambre de mélange. L'élément sous forme de film peut également être fixé à une paroi de la chambre de mélange à l'aide de pièces intermédiaires séparées. De la sorte, on empêche le transfert de chaleur de l'élément sous forme de film vers les structures de parois, mais on permet son transfert uniquement par convexion directement dans le flux d'air combiné L1+L2. Un autre avantage obtenu en plaçant l'élément sous forme de film directement au contact du flux d'air L1+L2 est que la totalité de la chaleur, lors de son transfert dans le flux d'air L1+L2, est utilisée efficacement et ne se perd pas dans les structures de parois, où elle risque de provoquer des déformations et une perte d'énergie. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : la Fig. 1A est une vue axonométrique du registre d'air d'alimentation selon 20 l'invention ; la Fig. 1B est une vue en coupe transversale suivant la ligne I-1 de la Fig. 1A; la Fig. 2A représente une autre forme de réalisation avantageuse du registre d'air d'alimentation selon l'invention ; 25 la Fig. 2B est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 2A ; la Fig. 3 illustre la manière dont un élément sous forme de film est installé de manière amovible dans le registre d'air d'alimentation ; et la Fig. 4 représente un élément sous forme de film typique. 30 La Fig. 1A représente le registre 10 d'air d'alimentation selon l'invention et la Fig. 1B est une vue en coupe transversale suivant la ligne 1-1 de la Fig. 1A. Comme représenté sur les figures 1A et 1B, le registre 10 d'air d'alimentation comprend un corps 11, une chambre 12 d'air d'alimentation, un 35 échangeur 13 de chaleur et des chambres de mélange 14. De l'extérieur de la pièce, de Pair frais est envoyé, à l'aide d'une soufflerie non représentée, dans la chambre 12 d'air d'alimentation et, depuis celle-ci, par des injecteurs 12a1, (flèche L1), jusque dans une chambre de mélange 14 et dans un passage 14'. L'air d'alimentation frais conduit jusque dans la chambre de mélange crée un flux d'air L2 qui circule depuis la pièce H en passant par l'échangeur 13 de chaleur pour rejoindre le flux L1 d'air d'alimentation. Les flux LI et L2 sont combinés dans la chambre de mélange 14 et le flux d'air combiné L1 + L2 est conduit depuis la chambre de mélange 14 jusque dans la pièce H, guidé de préférence dans la direction du faux-plafond. Selon l'invention, la chambre de mélange 14 et son passage de sortie 14' comportent, en liaison avec eux, un élément plan de transfert de chaleur, en l'occurrence un élément sous forme de film 15, de préférence une résistance thermique analogue à un film, qui est électrique et dont la surface devient chaude et chauffe le flux d'air L1 + L2 dans la chambre de mélange. L'élément plan en forme de film 15 est de préférence électrique. La puissance électrique et la puissance calorifique de l'élément 15 sont de préférence de 100 à 600 Win. Il est avantageux de chauffer le flux d'air combiné L1 + L2. Dans le flux d'air combiné, il y a ordinairement, par exemple, une certaine part de valeur 4 du flux L2 et une certaine part de valeur 1 du flux d'air d'alimentation L1. De la sorte, la chaleur est efficacement transférée dans le flux d'air total L1 + L2, c'est-à-dire dans le flux de valeur 5, et le transfert de chaleur devient plus efficace vers l'air L1 + L2 qui parvient dans la pièce H. Un emplacement préférable pour l'élément sous forme de film 15, tel qu'un film à résistance thermique, dans la chambre de mélange 14 est sur une surface du corps d'installation 16, laquelle surface est en matériau isolant thermique et est en outre fixée à une surface interne de la chambre de mélange 14. De préférence, l'élément sous forme de film 15 est fixé de manière amovible audit corps 16 par des moyens de fixation 17. Il est donc avantageux que l'élément de transfert de chaleur 15 puisse être installé ultérieurement dans le registre 10 d'air d'alimentation, de sorte que le registre d'air d'alimentation se présente sous la forme d'une structure modulaire qui, à partir de la forme standard du produit, peut par exemple être complétée en ajoutant un élément électrique sous la forme d'un film. La Fig. 2A représente une forme de réalisation de l'invention dans laquelle le flux d'air combiné L1 + L2 est insufflé vers le haut dans le dispositif. La Fig. 2B est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 2A. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2A, 2B, de l'air 35 d'alimentation frais est introduit (flèches L1) dans la chambre 12 d'air d'alimentation et est acheminé jusque dans la chambre de mélange 14 via des injecteurs Le flux d'air L2 de la pièce qui est amené à circuler est conduit depuis la pièce H latéralement jusqu'à la chambre de mélange 14 et passe par l'échangeur de chaleur 13. Le flux d'air combiné LI + L2 est amené à s'élever depuis le registre. Le flux d'air frais d'alimentation LI crée un flux d'air L2 amené à circuler à travers l'échangeur de chaleur 13. A l'aide de l'échangeur de chaleur 13, il est possible de rafraîchir ou de réchauffer le flux d'air L2 en train de circuler. Dans le cas d'une forme de réalisation à résistance électrique avec un échangeur de chaleur 13, le flux d'air L2 qui circule est rafraîchi et, avec l'élément sous forme de film 15 selon l'invention, le flux d'air combiné LI + L2 composé du flux d'air L2 qui circule et du flux d'air frais d'alimentation LI est réchauffé. Egalement dans la forme de réalisation représentée sur la figure, la chambre de mélange 14 et le passage 14' après celle-ci sont équipés d'un élément sous forme de film 15 selon l'invention. Egalement dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2A, 2B, l'élément 15 est relié de manière amovible à une embase, c'est-à-dire à un corps d'installation 16 avec des moyens de fixation 17 au registre 10 d'air d'alimentation. De préférence, l'embase 16 est en matériau isolant thermique et empêche ainsi efficacement la chaleur de se perdre dans des structures 11 du corps depuis l'élément sous forme de film 15 proprement dit. L'élément sous forme de film 15 est installé dans le registre d'air d'alimentation le long de sa chambre de mélange. La Fig. 3 représente à titre d'illustration la manière dont l'élément chauffant ou l'élément sous forme de film 15 selon l'invention est fixé de manière amovible aux structures par des moyens de fixation 17. Le caractère amovible selon l'invention permet que des registres 10 d'air d'alimentation qui, à l'origine, ne comportaient pas d'élément sous forme de film 15, puissent également être ultérieurement équipés d'une résistance électrique sous forme de film du type indiqué. Le caractère modulaire du registre est donc renforcé. Sur la figure, les moyens de fixation 17 sont des vis, qui sont vissées dans des pièces d'espacement 17' telles que des douilles, pour se fixer au registre 10 afin de fixer l'élément sous forme de film 15 et l'embase 16 au registre 10 d'air d'alimentation. Un intervalle m d'air persiste entre l'élément 15 et le registre 10 pour le flux d'air Li + L2. De préférence, l'intervalle mesure de 1 à 15 La Fig. 4 représente un élément sous forme de film 15 typique, souple et mince, analogue à une plaque, avec ses mesures typiques. Un câble électrique est 35 désigné par la lettre S. La résistance électrique s'étend en zigzag entre les surfaces de l'élément sous forme de film 15. L'élément sous forme de film est collé sur des feuilles séparées à l'embase 16. L'embase ou corps d'installation 16 peut contenir, outre l'isolant thermique, une matière limitant fortement le courant de fuite capacitif. De préférence, l'élément sous forme de film 15 est une résistance électrique. Il peut par exemple être constitué par un fil de résistance placé en zigzag entre les parties superficielles souples. I0 Revendications 1. Registre (10) d'air d'alimentation, comprenant une chambre (12) d'air d'alimentation, dans laquelle de l'air d'alimentation frais est conduit depuis l'extérieur d'une pièce et, depuis ladite chambre, continue à passer par un intervalle d'injection ou des injecteurs (12a1,...) jusque dans une chambre de mélange (14) du registre, de sorte que l'air d'alimentation frais (LI) induit un flux d'air (L2) qui circule à partir d'une pièce (H) pour s'écouler à travers un échangeur de chaleur (13) et atteindre la chambre de mélange (14), registre dans lequel le flux d'air combiné (LI + L2) composé d'air d'alimentation frais (LI) et d'air (L2) de la pièce est amené à sortir de la chambre de mélange (14) pour entrer dans l'espace de la pièce (H) ou autre, caractérisé en ce que la chambre de mélange (14) du registre (10) d'air d'alimentation comprend, dans la chambre de mélange (14) ou en liaison avec celle- ci dans un passage d'écoulement (14'), un élément sous forme de film (15), de préférence une résistance électrique analogue à un film. 2. Registre (10) d'air d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est une résistance électrique chauffante plane analogue à un film, qui est installée dans la chambre de mélange (14) &ou dans le passage d'écoulement (14') qui suit celle-ci, et à une certaine distance des parois de la chambre de mélange (14) ou du passage (14'), de sorte que le flux d'air combiné (LI + L2) est amené à s'écouler le long de l'élément (15) dans la direction de son plan (T). 3. Registre (10) d'air d'alimentation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est fixé de manière amovible par des moyens de fixation (17) au registre (10) d'air d'alimentation. 4. Registre (10) d'air d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est connecté de manière amovible sur un corps d'installation (16), qui est fixé à une paroi de la chambre de mélange (14) ou du passage d'écoulement (14'), ledit corps d'installation (16) étant de préférence en un matériau isolant thermique. 5. Registre (10) d'air d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est fixé, par des moyens de fixation séparés (16a, 16b), à une paroi latérale de la 5 chambre de mélange (14) ou du passage d'écoulement (14'), de sorte que le flux d'aircombiné (LI + L2) est amené à passer des deux côtés de l'élément chauffant (15), et en ce que l'élément sous forme de film (15) est dans un plan (T), qui est dans la direction du flux (L L2). 6. Registre d'air d'alimentation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est connecté de manière amovible par des moyens de fixation (17), tels que des vis, au registre (10) d'air d'alimentation à l'intérieur de sa chambre de mélange (14). 7. Registre (10) d'air d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un intervalle d'air (m) persiste entre l'élément sous forme de film (15) et le registre (10). 8. Registre (10) d'air d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément sous forme de film (15) est fixé par de la colle à son corps d'installation (16).