Brevet FR2911520A1 — publié le 20080725

La présente invention concerne une hotte aspirante, destinée notamment à équiper une cuisine. Elle concerne plus précisément une hotte aspirante comprenant un appareil d'aspiration des fumées destiné à être monté à l'intérieur d'un conduit d'évacuation, dont la base présente une ouverture d'entrée et la partie supérieure une ouverture de sortie des fumées, cet appareil comportant un corps central renfermant une boîte aspirante et présentant une paire d'ouïes latérales, la boîte aspirante étant adaptée pour aspirer les fumées de bas en haut à travers ladite ouverture d'entrée puis lesdites ouïes latérales, et pour les refouler ensuite vers le haut, à travers ladite ouverture de sortie, dans le conduit d'évacuation. Dans la présente description, on entendra conventionnellement par boîte aspirante , soit un moteur aspirateur électrique intégré à la hotte, c'est-à-dire monté à l'intérieur de la hotte, soit un caisson d'aspiration (hotte dépourvue de moteur) relié par un tuyau à un moteur aspirateur électrique situé à l'extérieur de la hotte, à une certaine distance de celle-ci. Ce genre de hotte est bien connu, pour équiper une cuisine 20 en surplombant un plan de cuisson, comme hotte centrale ou murale (accolée et fixée dans ce cas à un mur de la cuisine). L'ouverture d'entrée est usuellement équipée d'un filtre (amovible et lavable) retenant les graisses et autres substances indésirables véhiculées par les vapeurs et fumées de cuisson. Le moteur 25 aspirateur électrique (turbine, par exemple) est à vitesse variable, soit par paliers, soit de manière continue, ce qui permet de régler le débit d'extraction. Les hottes modernes donnent généralement satisfaction sur le plan de leurs performances. Elles présentent cependant l'inconvénient d'être relativement bruyantes, en particulier à débit élevé, à cause des frottements aérodynamiques à l'intérieur de l'appareil. La présente invention vise à résoudre ce problème en proposant une hotte du type susmentionné, qui soit notablement plus silencieuse qu'une hotte similaire classique, ceci par des aménagements relativement simples et peu coûteux, n'en affectant pas (ou pratiquement pas) le poids, l'encombrement, ni bien sûr les performances quant à l'efficacité de l'extraction des fumées. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que ladite hotte comporte un organe déflecteur en forme de dièdre monté sous le corps central, dont l'arête est disposée horizontalement, ou sensiblement horizontalement, et est tournée vers le bas en direction de ladite ouverture d'entrée des fumées, ce déflecteur étant adapté pour scinder en deux flux secondaires le flux de fumées aspiré du bas vers le haut par ledit moteur aspirateur à travers cette ouverture d'entrée et pour guider chacun de ces flux secondaires vers l'une desdites ouïes. Ceci réduit les pertes de charge et le niveau sonore. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives, de l'invention : - ledit organe déflecteur en forme de dièdre a un angle au sommet a compris entre 45 et 90 , et de préférence de l'ordre de 60 ; -la paroi externe dudit organe déflecteur est une feuille perforée, par exemple une tôle perforée ; - la paroi externe dudit organe déflecteur est garnie 25 intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique; ledit appareil d'aspiration des fumées est muni en partie inférieure d'une paire de parois latérales disposées en regard des faces inclinées dudit organe déflecteur en forme de dièdre, qui participent à la canalisation de chacun des flux secondaires, lesdites parois latérales 30 étant également réalisées en feuille perforée, par exemple en tôle perforée garnie intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique; - ledit appareil d'aspiration des fumées est muni en regard desdites ouïes latérales d'une paire de parois également réalisées en feuille perforée, par exemple en tôle perforée garnie intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique; - s'agissant d'une hotte murale, dans laquelle ladite ouverture d'entrée s'inscrit dans un capot qui déborde largement vers l'avant par rapport au conduit, lequel est accolé et fixé à une paroi verticale, ledit appareil d'aspiration des fumées est muni en partie inférieure, du côté arrière (tourné vers ladite paroi) d'un organe déflecteur à paroi inclinée vers le haut et vers l'arrière, cette paroi étant également réalisée en feuille perforée, par exemple en tôle perforée garnie intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique; - la feuille perforée présente une surface ajourée à 50% environ ; - la feuille est perforée par des orifices circulaires. - le matériau isolant phonique mis en oeuvre peut être notamment une matière à base de laine minérale (laine de verre ou de roche) ou une mousse recouverte d'un film étanche, avantageusement une mousse de polyuréthane à cellules ouvertes ou une mousse de mélamine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: Les figures 1 et 2 représentent, en perspective, 25 respectivement vue de trois quart avant et de dessous un type de hotte murale connue à laquelle peut s'appliquer l'invention. La figure 3 est une vue schématique générale, de face et en coupe, d'une telle hotte conforme à l'invention. Cette hotte possède un moteur aspirateur électrique intégré. 30 Toutefois, comme indiqué plus haut, l'invention s'applique aussi bien à une hotte contenant un caisson d'aspiration relié à un moteur extérieur. Dans le mode de réalisation illustré, la boîte aspirante est donc le moteur électrique lui-même. La figure 4 est une vue de côté, également en coupe, de la même hotte. La figure 5, 6 et 7 représentent (façade enlevée) l'appareil d'aspiration qui équipe cette hotte, respectivement de face, en perspective, et en perspective avec arrachement d'une paroi latérale, les garnitures en matériau isolant phonique ayant volontairement été enlevées sur ces figures pour mieux faire apparaître la structure du appareil et ses parois en feuille perforée, par exemple en tôle perforée. Sur les figures 1 et 2, la référence C désigne le conduit tubulaire vertical, de section rectangulaire, de la hotte. Ce conduit C est par exemple en acier inoxydable. La base du conduit est munie d'une plaque galbée A, dont la concavité est tournée vers le bas, qui est bordée d'une barre décorative périphérique B pouvant éventuellement servir de support d'ustensiles de cuisine. Sous la plaque A est installé un capot 14 ouvert vers le bas destiné à recueillir les fumées et vapeurs générées par le plan de cuisson (non représenté) que surplombe la hotte, par aspiration. A cet effet, le capot 14 délimite une ouverture d'entrée 3 ; comme cela est bien connu, l'ouverture 3 est équipée d'un filtre 30, sous forme d'un ou de plusieurs panneau(x) amovible(s) et lavable(s), qui laisse passer les fumées tout en retenant certaines substances présentes dans celles-ci, en particulier des graisses. A l'arrière (côté mur), le capot porte un dispositif d'éclairage, tel qu'une paire de spots lumineux 310, destinés à éclairer le plan de 25 cuisson lorsque cela est nécessaire. Comme on le voit notamment sur les figures 3 et 4, un appareil 1 est logé et fixé à l'intérieur du conduit C. En référence à la figure 4, la hotte est destinée à être fixée contre un mur non représenté, slitué sur la droite du dessin. 30 Il s'agit d'un appareil d'aspiration des fumées comportant un corps central 2 renfermant un moteur aspirateur électrique 21, qui constitue ici la boîte aspirante , et présentant une paire d'ouïes latérales 20. A sa base, il présente l'ouverture 3 précitée d'entrée des fumées, et en partie supérieure une ouverture 4 de sortie des fumées. Le moteur aspirateur 21, de type connu (moteur à double turbine par exemple), est à débit réglable, adapté pour aspirer les fumées de bas en haut à travers ladite ouverture d'entrée 3 puis lesdites ouïes latérales 20 et pour les refouler ensuite vers le haut, à travers ladite ouverture de sortie 4, dans le conduit d'évacuation C. Celui-ci débouche vers l'extérieur, via une tubulure appropriée non représentée. L'appareil 1 a la forme générale d'un caisson en tôle, par exemple en acier inoxydable, présentant des faces latérales 10, une face supérieure 12 et des faces frontales (avant et arrière) 13 configurées pour se loger à l'intérieur du conduit C sans jeu notable. Comme on le voit notamment sur les figures 6 et 7, le dessus de la face supérieure 12 est solidaire d'une paire de profilés 11 qui permettent son accrochage ;sur des ferrures de fixation appropriées 110 dont est pourvu le conduit C. La base du caisson se raccorde à un capot 14 ouvert vers le bas, qui matérialise le bord de ladite ouverture d'entrée 3 et est adapté pour recueillir les fumées générées sur le plan de cuisson qu'il surplombe. Comme le montre la figure 4, ce capot déborde largement vers l'avant (du côté opposé au mur). Selon une caractéristique importante de l'invention, la hotte comporte un organe déflecteur 5 en forme de dièdre monté sous le corps central 2, dont l'arête est disposée horizontalement et est tournée vers le bas, en direction de l'ouverture 3 d'entrée des fumées. Comme on le voit sur la figure 1, la hotte a une forme symétrique par rapport à un plan vertical médian portant la référence Z sur cette figure 1. L'arête 500 du dièdre est située dans ce plan Z. Son angle au sommet a est compris entre 45 et 90 , et est de préférence de l'ordre de 60 (soit un demi-angle au sommet de 30 ). L'organe déflecteur, qui est fixé sous le corps 2 par tout moyen approprié quelconque (par soudage ou boulonnage par exemple), est composé d'une paroi en tôle perforée 50, pliée en V , dont la face interne est revêtue d'une couche de matériau 51 ayant des propriétés d'isolation phonique, par exemple de la laine de roche. Par convention, on entendra dans la description et les revendications qui suivront, par face externe d'une paroi la face qui est exposée au flux de fumées traversant l'appareil et, inversement, par face interne sa face opposée. De manière similaire, les parties inférieures du caisson constitutif de l'appareil présentent des parois latérales 6 composées d'une tôle perforée 60 - 62 garnie sur sa face interne d'une couche de matériau 61 ayant des propriétés d'isolation phonique, notamment de la laine de roche. Cette tôle comprend une partie principale 60, plane et verticale, qui court depuis l'ouverture centrale du capot 14, à laquelle elle se raccorde, jusqu'à un niveau supérieur à celui de l'arête 500 du déflecteur central 5 ; elle se prolonge vers le haut par un pan incliné 62, avantageusement parallèle à la face inclinée 50 du déflecteur à laquelle elle fait face. La tôle 60-62 est fixée à la paroi latérale 10 du caisson, formant un réceptacle de section en forme de trapèze rectangle, à l'intérieur duquel est logée la garniture isolante 61 de même section. Comme on le voit sur la figure 4, on trouve en partie arrière de la hotte une disposition similaire pour un déflecteur 8 de section trapézoïdale rectangle, comprenant une tôle perforée 82-80 qui recouvre un matériau 81 isolant phonique, avantageusement à base de laine de roche. La partie de tôle inférieure, verticale, 82 court sur une faible hauteur ; la partie supérieure 80, inclinée, interfère avec la base du déflecteur 5, dont le bord arrière 501 est tronqué à cet effet. Ce déflecteur 8 surplombe un compartiment 31 contenant le système électrique de commande des spots 310, situé à l'arrière de l'ouverture 3. Chacune des parois latérales 10 du caisson est également perforée dans sa zone supérieure 70, au-dessus du pan incliné 62, zone qui est en regard d'une ouïe 20. Sur sa face interne est fixée une joue verticale 9 qui forme avec elle une double paroi 7 délimitant un espace à l'intérieur duquel est logée une plaque 71 également en matière acoustiquement isolante, avantageusement à base de laine de roche. Selon une caractéristique préférée de l'invention, les perforations réalisées dans les différentes tôles 50, 60-62, 82-80 et 70 sont des orifices circulaires et la surface des ouvertures est la même, ou approximativement la même, que la surface pleine, le taux de vide étant donc de l'ordre de 50%. Une telle hotte fonctionne de la façon décrite ci-après, faite en référence aux figures 3 et 4 sur lesquelles la trajectoire du flux des gaz (fumées et vapeurs) qui sont aspirés par la hotte est visualisée par les flèches F, G, H et I. Le moteur aspirateur 21 ayant été mis en marche, il provoque une aspiration des gaz par les ouïes latérales 20 et leur expulsion vers le haut par l'ouverture 4 de l'appareil. Cette aspiration crée une dépression à l'intérieur du caisson de l'appareil, provoquant une succion des fumées et vapeurs présentes sous la hotte à travers le filtre 30 et l'ouverture 3, dont le flux est visualisé par les flèches F sur les figures 3 et 4. Ce courant de gaz ascendant passe entre les parois perforées latérales 60-62 et arrière 82-80 et est scindé en deux parties par le déflecteur dièdre 5 (flèches G). Chaque flux secondaire est canalisé vers l'extérieur du déflecteur 5, le long des pans obliques 62, puis des zones de paroi verticales 70, avant d'être aspiré par une ouïe 20 (flèches H). Le guidage des flux gazeux améliore la qualité de l'écoulement aérodynamique tout en réduisant les bruits générés dans la partie basse du conduit. Enfin les gaz sont refoulés vers le haut par le moteur aspirateur 21 à travers l'ouverture de sortie 4 (flèches I). La présence du déflecteur dièdre 5, associée aux éléments de bordure inférieurs profilés 6 et 8, a pour effet de réduire considérablement le bruit lié à l'écoulement des gaz dans l'appareil, tout en facilitant l'écoulement des gaz et améliorant le rendement moteur. La présence des parois en tôle perforée 60-62, 82-80 et 70, qui sont léchées par les gaz en circulation, ainsi que leur association avec les garnitures en matière acoustiquement isolante qui en revêtent le dos (face interne), améliorent encore sensiblement l'atténuation de ces bruits. Il apparaît un effet de synergie lié à la combinaison des orifices percés dans la tôle avec la présence de la matière absorbant les sons au dos de cette tôle, effet qui a pour effet de favoriser la vitesse d'écoulement aérodynamique tout en réduisant le niveau sonore de cet écoulement. Le déflecteur arrière 8 n'est pas nécessaire lorsqu'on a 15 affaire à une hotte centrale, dont l'ouverture d'entrée des fumées est centrée - ou pratiquement centrée - sur l'axe du conduit. Cependant, les parois des deux faces frontales de l'appareil peuvent également être avantageusement réalisées, au moins en partie basse, sous forme d'une tôle perforée recouvrant un matériau d'isolation 20 profilée, cette tôle étant éventuellement profilée pour guider les fumées ascendantes vers l'espace central de l'appareil. A titre d'exemple purement indicatif, l'ouverture d'entrée 3 a une forme rectangulaire de dimensions 500 mm x 1000 mm environ ; le conduit C a une section rectangulaire de dimensions 250 mm x 400 mm 25 environ ; le moteur aspirateur a une puissance de l'ordre de 350 Watts et un débit maximal de 920 m3/h environ. La sortie du conduit est raccordée à une tubulure cylindrique ayant un diamètre de 150 mm. Le conduit a une structure télescopique, de hauteur variable entre 1150 et 1450 mm environ. 30 Toujours à titre indicatif, le diamètre des perforations réalisées dans les tôles est compris entre 5 et 10 mm ; ces perforations sont disposées côte à côte, de manière régulière. L'épaisseur des garnitures 61 est avantageusement comprise entre 20 et 30 mm (par exemple 25 mm), celle des garnitures 51 entre 10 et 30 mm (par exemple 20 mm), et celle des garnitures 71 est de l'ordre de 10 mm. Des essais ont démontré qu'il était intéressant d'utiliser comme matière isolante phonique une laine de roche ou de verre recouverte d'un voile non tissé. Une mousse de polyuréthane à cellules ouvertes ou une mousse de mélamine, recouverte d'un film étanche donne également 10 satisfaction. A cet égard, le choix du matériau dépend non seulement de ses propriétés d'absorption phonique, mais aussi de sa tenue au feu et de sa capacité de résister durablement à l'imprégnation aux graisses. Il a été procédé, au moyen d'une installation de mesure de 15 puissance sonore, à un ensemble de mesures comparatives, d'une part sur une hotte standard, et d'autre part, sur une hotte similaire modifiée conformément à l'invention, afin d'incorporer les différents déflecteurs à tôles perforées à 50% et à les garnitures à base de laine de verre, agencées de la manière indiquée plus haut. 20 Ces essais ont été effectués à différents régimes de fonctionnement du moteur (c'est-à-dire à des débits différents), et les mesures faites pour différentes fréquences sonores F. Pour un même régime la réduction de la puissance sonore PS est en moyenne de 9 dB(A) environ. 25 Ainsi, par exemple, pour un régime correspondant à un débit de 650 m3/h, on a enregistré les résultats suivants : F = 200 Hz : PS = 50 dB(A) au lieu de 55 dB(A) F = 500 Hz : PS = 48 dB(A) au lieu de 59 dB(A) 30 F = 1000 Hz : PS = 50 dB(A) au lieu de 60 dB(A) F = 2000 Hz : PS = 45 dB(A) au lieu de 60 dB(A) F = 4000 Hz : PS = 41 dB(A) au lieu de 56 dB(A) F = 8000 Hz : PS = 37 dB(A) au lieu de 43 dB(A) Dans la gamme de fréquences allant de 100 à 10000 Hz, la puissance sonore globale mesurée à ce régime est de 61 db(A) au lieu de 71 db(A), soit une réduction de 10 dB(A). Inversement, grâce à l'invention, à niveau sonore égal, la hotte peut fonctionner à un régime plus élevé qu'une hotte classique similaire. Au lieu d'une tôle perforée, on peut utiliser tout autre matériau en feuille, métallique ou non, pourvu qu'il possède les propriétés requises de résilience mécanique, de résistance à la chaleur, et de résistance aux agressions chimiques des vapeurs auxquelles la feuille est exposée. Par ailleurs, on ne sortirait évidemment pas du cadre de l'invention en utilisant un déflecteur qui n'a pas exactement la forme d'un dièdre au sens strictement géométrique. Ce dièdre 5 pourrait notamment avoir des faces légèrement galbées (concaves ou convexes) et/ou une arête 500 non vive, mais arrondie. REVENDICATIONS , 1. Hotte aspirante pour cuisine, comprenant un appareil (1) d'aspiration des fumées destiné à être monté à l'intérieur d'un conduit (C) d'évacuation, dont la base présente une ouverture d'entrée (3) et la partie supérieure une ouverture de sortie (4) des fumées, cet appareil comportant un corps central (2) renfermant une boîte aspirante et présentant une paire d'ouïes latérales, la boîte aspirante (21) étant adaptée pour aspirer les fumées de bas en haut à travers ladite ouverture d'entrée (3) puis lesdites ouïes latérales (20), et pour les refouler ensuite vers le haut, à travers ladite ouverture de sortie (4) dans le conduit d'évacuation, caractérisé par le fait qu'elle comporte un organe déflecteur (5) en forme de dièdre monté sous ledit corps central (2), dont l'arête (500) est tournée vers le bas en direction de ladite ouverture (3) d'entrée des fumées, ce déflecteur étant adapté pour scinder en deux flux secondaires le flux de fumées aspiré du bas vers le haut par ladite boîte aspirante (21) à travers cette ouverture d'entrée (3) et pour guider chacun de ces flux secondaires vers l'une desdites ouïes (20). 2. Hotte selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe déflecteur (5) en forme de dièdre a un angle au sommet (a) compris entre 45 et 90 , et de préférence de l'ordre de 60 . 3. Hotte selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la paroi externe (50) dudit organe déflecteur (5) est en feuille perforée, par exemple en tôle perforée. 4. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la paroi externe (50) dudit organe déflecteur (5) est garnie intérieurement d'une couche (51) de rnatériau isolant phonique. 5. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'appareil d'aspiration des fumées est muni en partie inférieure d'une paire de parois latérales (60) disposées en regard des faces inclinées (50) dudit organe déflecteur (5) en forme de dièdre, qui participent à la canalisation de chacun des flux secondaires, lesdites parois latérales (60) étant également réalisées en feuille perforée, par exemple en tôle perforée, garnie intérieurement d'une couche (61) de matériau isolant phonique. 6. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'appareil d'aspiration des fumées (1) est muni en regard desdites ouïes latérales (20) d'une paire de parois (70) également réalisées en feuille perforée, par exemple en tôle perforée, garnie intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique (71). 7. Hotte murale, conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite ouverture d'entrée (3) s'inscrit dans un capot (14) qui déborde largement vers l'avant par rapport au conduit (C), lequel est accolé et fixé à une paroi verticale, caractérisé par le fait que ledit appareil d'aspiration des fumées est muni en partie inférieure, du côté arrière (tourné vers ladite paroi) d'un organe déflecteur (8) à paroi inclinée vers le haut et vers l'arrière, cette paroi (80) étant également réalisée en feuille perforée, par exemple en tôle perforée, garnie intérieurement d'une couche de matériau isolant phonique (81). 8. Hotte selon l'une quelconque des revendications 3, 5, 6 ou 7, caractérisé par le fait que ladite feuille perforée (50 ; 60-62 ;70 ; 82-80) présente une surface ajourée à 50% environ. 9. Hotte selon l'une quelconque des revendications 3, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé par le fait que ladite feuille est perforée par des orifices circulaires. 10. Hotte selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ledit matériau isolant phonique (51 ; 61 ; 71 ; 81) est une matière à base de laine minérale (laine de verre ou de roche) ou une mousse recouverte d'un film étanche, avantageusement une mousse de polyuréthane à cellules ouvertes ou une mousse de mélamine.