Brevet FR2940681A1 — publié le 20100702

La présente invention concerne une installation de climatisation d'une zone, telle qu'une zone d'accueil d'un bâtiment de grand volume, susceptible d'être soumise à des perturbations thermiques, telles que des courants d'air. Elle concerne plus particulièrement une installation comprenant des moyens de production d'air chaud ou froid, des moyens de soufflage dudit air et un conduit tubulaire à l'intérieur duquel est soufflé ledit air chaud ou froid, ce conduit, positionnable à écartement du sol, présentant une pluralité de perforations à io induction d'air, destinées à être orientées vers la zone à climatiser pour permettre à l'air soufflé évacué par lesdites perforations de chauffer ou refroidir de manière homogène ladite zone à climatiser. Le traitement d'air dans les bâtiments de grand volume pose souvent le 15 problème de l'homogénéité de la température en tous points du local. Par exemple, en mode chauffage, la différence de température entre l'air soufflé et l'air ambiant peut engendrer une stratification. L'air chaud étant plus léger que l'air froid, on a tendance à retrouver des couches d'air chaud en hauteur et des couches d'air froid en partie basse du local. 20 Pour éviter une telle stratification de l'air, le conduit de soufflage présente une pluralité de perforations fonctionnant sur le principe de l'induction. Cette multitude de perforations permet d'éjecter l'air à grande vitesse à travers la gaine. Les jets d'air obtenus vont entrer dans la masse d'air ambiante à très 25 grande vitesse en déplaçant autour d'eux une grande quantité d'air ambiant. Cela provoque des turbulences qui favorisent l'échange entre les deux masses d'air à températures différentes. L'échange thermique entre l'air soufflé et l'air ambiant se fait alors à proximité du conduit et les températures sont rapidement proches de l'isotherme. Cela permet ensuite de déplacer des ,o masses d'air isotherme en limitant le risque de stratification. Si cette solution est performante, elle ne donne pas encore entièrement satisfaction dans des bâtiments de grand volume soumis à des perturbations thermiques, telles que les courants d'air. Tel est le cas par exemple des lignes de caisses dans les grands magasins. Ces lignes de caisses sont disposées au voisinage de portes coulissantes à ouverture automatique donnant sur l'extérieur. Le va-et-vient incessant à l'intérieur du magasin entraîne un grand nombre d'ouvertures/fermetures des portes créant, au niveau des lignes de caisses, des perturbations thermiques, en particulier des courants d'air de sorte que le chauffage efficace d'une telle zone est difficile, voire impossible, sans accroître de manière importante les coûts, en particulier de consommation en énergie. Un but de la présente invention est donc de proposer une installation de ~o climatisation dont la conception permet un chauffage, ou respectivement un refroidissement, homogène d'une zone soumise à des perturbations thermiques, en particulier à des courants d'air, sans accroître l'encombrement de ladite installation, ni multiplier les moyens de pilotage d'une telle installation. 15 A cet effet, l'invention a pour objet une installation de climatisation d'une zone, par exemple une zone d'accueil d'un bâtiment de grand volume, susceptible d'être soumise à des perturbations thermiques, par exemple des courants d'air, ladite installation comprenant au moins des moyens de production d'air chaud ou froid, des moyens de soufflage dudit air et un conduit tubulaire à l'intérieur 20 duquel est soufflé ledit air chaud ou froid, ce conduit, positionnable à écartement du sol, présentant une pluralité de perforations à induction d'air, destinées à être orientées vers la zone à climatiser pour permettre à l'air soufflé évacué par lesdites perforations de chauffer ou refroidir de manière homogène ladite zone à climatiser, caractérisée en ce que ledit conduit est en outre, sur 25 au moins une partie de sa longueur, fendu longitudinalement avec sa fente longitudinale apte à être orientée vers le sol de manière à permettre à l'air soufflé qui est évacué par ladite fente de former un rideau d'air qui isole ladite zone à climatiser des perturbations thermiques, lesdites perforations à induction étant disposées sur le conduit d'un même côté d'un plan passant par 30 la fente et confondu avec le rideau d'air à former. L'utilisation d'un seul et même conduit portant à la fois des perforations à induction d'air et une fente de génération d'un rideau d'air permet d'obtenir à encombrement égal un refroidissement, ou respectivement un chauffage, beaucoup plus efficace de la zone à traiter. En outre, la conception de ce conduit présentant à la fois des perforations et une fente permet de ne pas compliquer le pilotage de l'installation. Les moyens de pilotage utilisés pour le soufflage d'air à travers les perforations à induction d'air servent également pour le pilotage du soufflage d'air à travers la fente de génération d'un rideau d'air. II en résulte une solution simple et économique pour une efficacité accrue. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique simplifiée de face d'une installation conforme à l'invention et la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'une installation de climatisation conforme à l'invention. Comme mentionné ci-dessus, l'installation 1, objet de l'invention, est plus 20 particulièrement destinée à la climatisation d'une zone 2 d'un bâtiment de grand volume, cette zone 2 étant soumise à des perturbations thermiques, telles que des courants d'air 9. Tel est le cas, comme mentionné ci-dessus, de la zone d'accueil de grands magasins, dans laquelle est disposée au moins une ligne de caisse. En effet, cette zone d'accueil comporte des portes 11 25 d'entrée/sortie à l'intérieur du magasin de sorte que chaque ouverture de porte 11 induit la formation de courants d'air 9 provenant de l'extérieur 10 dans ladite zone d'accueil. De manière en soi connue, l'installation 1 de climatisation comprend au moins 30 des moyens de production 3 d'air chaud ou froid, des moyens 4 de soufflage dudit air et un conduit 5 tubulaire à l'intérieur duquel est soufflé ledit air chaud ou froid. Ce conduit 5 est positionnable à écartement du sol et présente une pluralité de perforations 8 à induction d'air orientées vers la zone 2 à climatiser15 qui se trouve au dessous du conduit 5 à l'aplomb de préférence de manière légèrement déportée par rapport au conduit 5. Ainsi, l'air soufflé, évacué par lesdites perforations 8, permet de chauffer ou de refroidir de manière homogène la zone 2 à climatiser. Le conduit 5 tubulaire et les moyens 4 de soufflage sont généralement maintenus suspendus au-dessus de la zone 2 à traiter par l'intermédiaire d'organes de fixation appropriés. Les moyens 4 de soufflage sont quant à eux, de manière traditionnelle, constitués d'un ventilateur. Ce ventilateur permet d'aspirer l'air refroidi ou réchauffé par des moyens de refroidissement ou de chauffage intégrés aux moyens 3 de io production d'air froid ou chaud et d'éjecter l'air à température déterminée à l'intérieur du conduit 5. Ce ventilateur peut en outre servir à aspirer l'air présent dans la zone à traiter, à travers un orifice de reprise d'air. Les moyens de chauffage/refroidissement dudit air peuvent être déportés par rapport aux moyens 4 de soufflage. Les moyens de chauffage/refroidissement peuvent être 15 formés par un échangeur de chaleur, le fluide dudit échangeur pouvant être chauffé ou respectivement refroidi au moyen de la chaleur ou respectivement du froid produits par des installations frigorifiques par exemple par un dispositif de réfrigération de gondoles disposé à l'intérieur du bâtiment. 20 De manière caractéristique à l'invention, le conduit 5 est en outre, sur au moins une partie de sa longueur, fendu longitudinalement. La fente 6 longitudinale dudit conduit est apte à être orientée vers le sol de manière à permettre à l'air soufflé qui est évacué par ladite fente 6 de former un rideau d'air 7 qui isole la zone 2 à climatiser des perturbations thermiques. Les perforations 8 à induction 25 sont disposées sur le conduit 5 d'un même côté d'un plan P passant par la fente 6 et confondu avec le rideau d'air 7 à former. Ainsi, l'air est soufflé à travers les perforations 8 à induction d'air dans une zone 2 isolée desdites perturbations par le rideau d'air 7. Il en résulte un chauffage, ou respectivement un refroidissement, efficace de ladite zone. 30 Pour permettre un fonctionnement optimal de l'installation, cette installation comporte encore un dispositif de régulation du débit et de la température de l'air éjecté à travers les perforations 8 à induction d'air et la fente 6 longitudinale. Ce dispositif de régulation est piloté par des informations fournies par une sonde de température située dans la zone 2 à traiter. Comme d'ores et déjà mentionné ci-dessus, ce dispositif de régulation est commun aux perforations 8 à induction d'air et à la fente 6 longitudinale. II en résulte une simplification de l'ensemble. Pour cette raison, le dispositif de régulation utilisé peut être conforme à celui d'un dispositif traditionnel. Pour obtenir un résultat optimal en termes de chauffage, ou respectivement de refroidissement, de la zone 2 à climatiser, la fente 6 longitudinale du conduit 5 to constituant le point le plus inférieur du conduit 5, les perforations 8 sont ménagées dans la moitié inférieure dudit conduit 5. De préférence, le conduit 5 étant un conduit à section circulaire, les perforations 8 sont disposées d'un même côté par rapport au plan diamétral du 15 conduit passant par la fente 6 et sont ménagées, sur le pourtour dudit conduit depuis ladite fente 6, à l'intérieur d'un secteur angulaire au plus égal à 90°, le secteur étant de sommet passant par l'axe du conduit 5. En d'autres termes, les perforations 8 à induction d'air s'étendent sur 1/4 du pourtour du conduit en partant de la fente 6 ménagée dans la paroi périphérique dudit conduit 5. 20 Dans un autre mode de réalisation non représenté, le conduit 5 peut être à section demi-circulaire. De préférence, les perforations 8 sont agencées selon au moins une rangée 25 parallèle à ladite fente 6. De préférence encore, les perforations 8 sont agencées selon une pluralité de séries de rangées parallèles à la fente 6, chaque série de rangées comportant au moins deux rangées de perforations 8. Ainsi, généralement, l'installation de climatisation, du type dans lequel le conduit 5 tubulaire est suspendu à une hauteur H du sol et comporte plusieurs 30 rangées parallèles de perforations et la zone 2 à climatiser de hauteur maximum h présente une étendue, prise dans le plan horizontal suivant une direction orthogonale au rideau d'air 7 comprise dans l'intervalle [d, L], d correspondant à la distance entre le rideau d'air et le point de la zone 2 à 25 30 climatiser le plus proche dudit rideau d'air, L correspondant à la distance entre le rideau d'air et le point de la zone 2 à climatiser le plus éloigné dudit rideau d'air, est caractérisée en ce que la rangée de perforations la plus proche de la fente 6 est décalée angulairement de ladite fente 6 longitudinale d'un angle Y voisin de arctan (d / (H-h)) et la rangée de perforations la plus éloignée de la fente 6 est décalée angulairement de ladite fente 6 longitudinale d'un angle de préférence voisin de arctan (L / (H-h)). Dans les exemples représentés, le conduit comporte deux séries de io perforations 8 à induction d'air, chaque série étant formée de deux rangées parallèles de perforations. Les séries forment entre elles un angle de diffusion aégalà- Y. A chaque fois, l'angle a est de sommet confondu avec l'axe longitudinal du 15 conduit 5 et est mesuré entre les rangées de perforations les plus éloignées entre elles des séries de perforations. De la même manière, l'angle est de sommet confondu avec l'axe longitudinal du conduit 5 et est mesuré entre la fente 6 et la série de rangées de perforations la plus éloignée de ladite fente, comme l'illustre la figure 2. L'angle Y est de sommet confondu avec l'axe 20 longitudinal du conduit 5 et est mesuré entre la fente 6 et la série de rangées de perforations la plus proche de la fente. De préférence, la largeur de la fente 6 du conduit 5 est comprise entre 5 et 10 mm. Dans les exemples représentés, la largeur de la fente est voisine de 6 mm. Généralement, les perforations 8 sont de forme circulaire et présentent un diamètre compris entre 5 et 20 mm. Ainsi, les perforations 8 et la fente 6 sont respectivement dimensionnées pour présenter une vitesse d'éjection d'air différenciée comprise de préférence entre 4 et 12 m/s. En l'occurrence, dans les exemples représentés, la vitesse 7 d'éjection d'air à travers la fente 6 est inférieure à 6 m/s tandis que la vitesse d'éjection d'air à travers les perforations 8 à induction d'air est supérieure à 8 m/s donc supérieure à la vitesse d'éjection d'air à travers la fente. Dans les exemples représentés, le conduit 5 est formé par une gaine textile dans la paroi de laquelle sont ménagées la fente 6 longitudinale et les perforations 8 à induction d'air. REVENDICATIONS1. Installation (1) de climatisation d'une zone (2), telle qu'une zone d'accueil d'un bâtiment de grand volume, susceptible d'être soumise à des perturbations thermiques, tels que des courants d'air (9), ladite installation (1) comprenant au moins des moyens de production (3) d'air chaud ou froid, des moyens (4) de soufflage dudit air et un conduit (5) tubulaire à l'intérieur duquel est soufflé ledit air chaud ou froid, ce conduit (5), positionnable à écartement du sol, présentant une pluralité de perforations (8) à induction d'air, destinées à être orientées io vers la zone (2) à climatiser pour permettre à l'air soufflé évacué par lesdites perforations (8) de chauffer ou refroidir de manière homogène ladite zone (2) à climatiser, caractérisée en ce que ledit conduit (5) est en outre, sur au moins une partie de sa longueur, fendu longitudinalement avec sa fente (6) longitudinale apte à être 15 orientée vers le sol de manière à permettre à l'air soufflé qui est évacué par ladite fente (6) de former un rideau d'air (7) qui isole ladite zone (2) à climatiser des perturbations thermiques, lesdites perforations (8) à induction étant disposées sur le conduit (5) d'un même côté d'un plan (P) passant par la fente (6) et confondu avec le rideau d'air (7) à former. 20 2. Installation (1) de climatisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fente (6) longitudinale du conduit (5) constituant le point le plus inférieur du conduit (5), les perforations (8) sont ménagées dans la moitié inférieure dudit conduit (5). 25 3. Installation (1) de climatisation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le conduit (5) étant un conduit à section circulaire, les perforations (8) sont disposées d'un même côté par rapport au plan diamétral du conduit passant par la fente (6) et sont ménagées, sur le pourtour dudit 30 conduit depuis ladite fente (6), à l'intérieur d'un secteur (S) angulaire au plus égal à 90°. 4. Installation (1) de climatisation selon l'une des revendications 1 à 3, 8caractérisée en ce que les perforations (8) sont agencées selon au moins une rangée parallèle à ladite fente (6). 5. Installation de climatisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les perforations (8) sont agencées selon une pluralité de séries de rangées parallèles à la fente (6), chaque série de rangées comportant au moins deux rangées de perforations (8). 6. Installation de climatisation selon l'une des revendications 4 et 5, du type lo dans lequel le conduit (5) tubulaire est suspendu à une hauteur H du sol et comporte plusieurs rangées parallèles de perforations et la zone (2) à climatiser de hauteur maximum h présente une étendue, prise dans le plan horizontal suivant une direction orthogonale au rideau d'air (7) comprise dans l'intervalle [d, L], d correspondant à la distance entre le rideau d'air (7) et le point de la 15 zone (2) à climatiser le plus proche dudit rideau d'air, L correspondant à la distance entre le rideau d'air et le point de la zone (2) à climatiser le plus éloigné dudit rideau d'air, caractérisée en ce que la rangée de perforations la plus proche de la fente (6) est décalée angulairement de ladite fente (6) longitudinale d'un angle Y voisin 20 de arctan (d / (H-h)) et la rangée de perforations la plus éloignée de la fente (6) est décalée angulairement de ladite fente (6) longitudinale d'un angle t de préférence voisin de arctan (L / (H-h)). 7. Installation de climatisation selon l'une des revendications 1 à 6, 25 caractérisée en ce que la largeur de la fente (6) du conduit (5) est comprise entre 5 et 10 mm, de préférence voisine de 6 mm. 8. Installation de climatisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les perforations (8) sont de forme circulaire et 30 présentent un diamètre compris entre 5 et 20 mm. 9. Installation de climatisation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les perforations (8) et la fente (6) sont respectivementio dimensionnées pour présenter une vitesse d'éjection d'air différenciée comprise de préférence entre 4 et 12 m/s. 10. Installation de climatisation selon l'une des revendications 1 à 9, 5 caractérisée en ce que le conduit (5) est formé par une gaine textile.