Brevet FR3001530A1 — publié le 20140801

-1- Dispositif d'entrée d'air orientable 1 - Le domaine Technique L'invention dont il est question ici est une entrée d'air pouvant s'appliquer à tout type de système nécessitant une entrée d'air, et créant l'influx d'air. 2 - L'état de la technique antérieure Les entrées d'air conventionnelles sont en général non orientables. Il en existe qui disposent de systèmes permettant de réguler le volume d'air en entrée, selon le Brevet n°US2009152406A1 (Rotating auxiliary power unit air inlet door), ces systèmes consistent en différentes lamelles qui pivotent selon un axe vertical afin de réguler le débit d'air afin de compenser le manque de débit et de minimiser la chute de pression. Ces systèmes sont utilisés sur les avions et disposent de différentes positions en fonction de si l'avion est au sol ou en vol, le système a aussi une position fermée. Ce dispositif est utile dans la mesure où le contrôle du débit d'air est primordial, cependant, qu'en est il de l'état de l'air. Ces systèmes ne permettent que de moduler le débit d'air en entrée, mais pas de contrôler la qualité de l'air entrant. Il existe aussi des entrées d'air comprenant un dispositif de contrôle du flux d'air, mais qui ne se limitent pas seulement à la fermeture de l'entrée en cas de vent trop fort. En effet, ce type de dispositif est utilisé pour inverser le sens de circulation de l'air selon le Brevet n°W02011073558A1 (Dispositif d'inversion de poussée). Il s'agit de l'inversion de poussée, utilisé pour le freinage - 2 - des avions. Le dispositif permet de dévier le flux d'air dans le turboréacteur et ainsi de créer le freinage. Ce type d'entrée d'air est adapté pour effectuer une rotation, et est prolongée par une tuyère. Cependant, ce type d'entrée d'air ne prend pas non plus en compte la qualité de l'air entrant, ce système ne fait que modifier la circulation de l'air afin de créer le freinage. Certaines entrées d'air sont orientables, selon le Brevet n'US2003133782A1 (Coaxial wind turbine apparatus having a closeable air inlet opening). En effet, ce type d'entrée d'air est appliqué à des turbines à vent, afin de limiter les dommages sur la turbine dus à un air entrant trop fort. Ce dispositif est composé d'ailettes à ressorts permettant l'orientation de l'entrée d'air face à la direction du vent, ces ailettes permettent aussi la fermeture de l'entrée d'air en cas de vent trop fort. Dans ce cas, seul le problème de la puissance de l'air entrant est géré, il est complètement fait abstraction de la problématique de la qualité de l'air qui peut être soulevée dans le cas de l'utilisation de l'air aspiré pour un traitement particulier, comme la récupération de certaines composantes de cet air. 3 - Objectifs de l'invention L'invention a pour objectif de pallier aux inconvénients de l'art antérieur, et plus précisément de prendre en compte l'importance de la qualité de l'air admis afin de s'adapter à des systèmes traitant l'air, et ayant besoin d'une meilleure qualité de l'air entrant. Ainsi, grâce à ses spécificités, le dispositif permet d'optimiser la qualité de l'air entrant.35 - 3 - 4 - L'exposé de l'invention Le dispositif, selon l'invention, dont il est question ici, consiste en une entrée d'air spécifique permettant 5 d'avoir un air entrant moins encombré de poussières. Il s'agit d'un dispositif d'entrée d'air applicable à tout système nécessitant une entrée d'air, caractérisé en ce qu'il est pivotant par rapport à un axe vertical et dont la position est asservie en fonction de la direction du 10 vent, de telle sorte que le dispositif voit sa position modifiée pour que l'entrée d'air soit orientée vers la direction opposée au sens du vent, et que l'entrée d'air ne reçoive pas le vent de face, mais de dos. En effet, le dispositif d'entrée d'air est dirigé dans le 15 sens opposé à la direction du vent afin de faire entrer de l'air plus propre, surtout dans le cas de vents forts, qui ont tendance à transporter des particules de poussières, de sable, et des particules végétales (feuilles ou débris de branche). Ainsi le dispositif ajoute à l'art antérieur 20 le fait de prendre en compte la qualité de l'air, qui est une préoccupation primordiale dans certains cas d'applications particulières. Vu dans la partie précédente, cet aspect n'est pas traité par les différents arts antérieurs répertoriés. Hors, dans 25 certains cas d'entrée d'air, notamment appliquée à des systèmes de traitement de l'air, la qualité de l'air importe beaucoup dans la mesure où cela impact sur les besoins en traitement de la qualité du produit final, après l'utilisation de l'air dans le système. Notre 30 dispositif est en mesure de répondre à cette problématique de traitement de la qualité de l'air en amont, et serait applicable sur tout type de système d'aspiration d'air nécessitant un traitement de la qualité de l'air aspiré. En effet, le dispositif est capable de faire entrer de 35 l'air moins poussiéreux dans le système, dans la mesure où - 4 - nous orientons notre ouverture dans le sens opposé à la direction du vent. Ainsi, les grosses particules de poussière ou minérales, véhiculées par l'air, mais surtout par le vent, peuvent être en grande partie évitées. Avantageusement, le dispositif d'entrée d'air selon l'invention peut présenter les caractéristiques suivantes : - d'une plateforme de fixation adaptable à tout type de support par son système de fixation composé de vis et de boulons disposés aux quatre coins de la plateforme ; - deux tubes concentriques, comportant deux systèmes de roulements à billes situés entre les deux tubes aux deux extrémités, permettant leur rotation ; - d'une tête d'admission d'air cubique protégée par une grille de protection permettant d'éviter l'entrée dans le dispositif des grosses particules transportées par le vent ; - une entrée d'air située à l'extrémité d'un tube coudé, entrée d'air protégée par une grille de protection permettant d'éviter l'entrée dans le dispositif des grosses particules transportées par le vent. Le plus souvent, ce dispositif devra être positionné sur un système effet, dans d'air dans faut pas d'entrée. créant lui même son flux d'aspiration, en la mesure où nous orientons notre admission le sens inverse à la direction du vent, il ne compter sur ce dernier pour créer le flux 5 - Brève présentation des éléments constituants les figures - 5 - L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une entrée d'air orientable selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du dispositif selon la figure 1, montrant avec précision l'entrée d'air munie d'une grille de filtration des grosses particules pouvant encombrer l'air entrant, ainsi que les systèmes de fixation du dispositif et le système de cale à la base du tube utilisé dans la cas d'un asservissement par capteurs ; - la figure 3 est une vue de dessous du dispositif selon la figure 1 ; - la figure 4 est une vue de gauche du dispositif 20 selon la figure 1, montrant avec précision l'emboitement des deux tubes, permettant une meilleure étanchéité du système, et une meilleure rotation ; - la figure 5 est une vue de droite du dispositif selon la figure 1, montrant avec précision les 25 emplacements des roulements à billes permettant la rotation du tube selon un axe vertical. 6 - L'exposé d'au moins un mode de réalisation 30 - Mode de réalisation préférentiel : Le dispositif est constitué d'une plateforme de fixation (Figure 3-1), qui permettra une meilleure adaptation au système qu'il viendra compléter. Cette plateforme est fixable sur tout type de support par son système de 35 fixation composé de vis et de boulons (Figure 3-2) - 6- disposés aux quatre coins de la plateforme. Pour une meilleure étanchéité de la jonction de l'arrivée d'air, un joint en caoutchouc se positionne à la sortie du tube (Figure 3-3), au niveau de la plateforme. Sur la plateforme de fixation, un système de roulement à billes est installé (Figure 1-2), sur lequel vient se fixer les deux tubes qui permettent d'éloigner l'entrée d'air (Figure 4-1), et ainsi de mettre en place le système de rotation des tubes, selon un axe vertical. Le tube est équipé à sa base d'un crochet (Figure 2-2) qui viendra se bloquer contre une cale (Figure 2-3) installée à la base du tube sur la plateforme. Ce système permet le blocage de la rotation de tube. Ainsi, l'entrée d'air voit sont amplitude de rotation limitée à 360°, ce qui nous permet de situer la position de l'entrée d'air. La rotation peut être induite par différents types d'asservissements. Sur les schémas nous sous-entendons l'utilisation d'un asservissement grâce à des capteurs et un moteur par l'apparition du crochet et de la cale. La partie verticale du dispositif est constituée de deux tubes concentriques (Figure 4-1), comportant deux systèmes de roulements à billes (Figure 5-1) situés entre les deux tubes aux deux extrémités, permettant leur rotation. Deux systèmes de roulement à billes sont nécessaires afin de garantir la robustesse du dispositif et d'éviter le jeu entre les deux tubes et par rapport à l'axe de rotation, ainsi que les déformations qui pourraient être induites par l'exposition aux perturbations extérieures. Pour permettre une meilleure rotation et une meilleure robustesse du système, la partie verticale est constituée de deux tubes de deux diamètres différents (Figure 4-1), mais cependant très proche, concentriques, qui vont donner une meilleure résistance au système face aux perturbations extérieure. -7- En effet, comme cette entrée d'air est à destination d'une installation en extérieur, cette double paroi permet une imperméabilité, renforcée par des jointures étanches, ainsi qu'une meilleure résistance aux vents forts et aux perturbations climatiques. Ainsi, notre dispositif peut être installé dans toutes les conditions, tout en conservant son objectif premier d'optimiser la qualité de l'air entrant. Dans la partie haute du tube, se trouve l'arrivée d'air (Figure 1-1) en elle même. Il s'agit d'un caisson cubique, qui vient se positionner sur le tube extérieur, au bout des tubes concentriques cylindriques. Cette tête d'admission d'air est équipée d'une grille de filtration grossière (Figure 2-1) qui permet d'éviter l'entrée dans le système de gros objets susceptibles d'être transportés par le vent, tel que des feuilles d'arbre, et qui viendraient boucher le système d'aspiration d'air sur lequel est fixé le dispositif. C'est cette tête d'admission d'air, cubique protégée par une grille de protection permettant d'éviter l'entrée dans le dispositif des grosses particules transportées par le vent, que le dispositif tend à orienter dans le sens contraire à la direction du vent, afin de limiter l'entrée de petites particules. - Autres modes de réalisation : Le dispositif contrôlant l'orientation de l'arrivée d'air peut être appliqué dans le cas de besoins particuliers en air de bonne qualité. Ainsi, les maintenances des filtres, en sortie du module, sont moins fréquentes, et il est moins sensible aux usures dues à une mauvaise qualité d'air. Notre système peut être appliqué dans le cas particulier d'un module de production d'eau à partir de l'humidité de l'air ambiant. Ce type de module aspire l'air ambiant, afin de le condenser dans une chambre - 8- froide et de récupérer les particules d'eau ainsi créées, l'air asséché est ensuite rejeté hors du module. Notre dispositif de contrôle de l'orientation de l'entrée d'air utilisé pour ce type de module, permet d'avoir un 5 air plus propre en entrée du module, et de diminuer les besoins de filtration de l'eau en sortie. Cette eau qui est à destination de la consommation humaine doit en effet être rendue potable, et un traitement de l'air dès l'entrée dans le système apporte une réelle valeur 10 ajoutée. Avec ce système, les besoins de maintenance pour les premiers filtres de l'eau, ceux qui filtrent les grosses particules, sont moindres. Notre dispositif peut avoir différents modes de 15 fonctionnement, notamment au niveau de l'asservissement de la position. En effet, la position de l'entrée d'air peut être contrainte par un système électronique complet, composé de capteurs et d'un moteur, permettant la rotation du tube sur ses roulements à billes. Ainsi, le dispositif 20 est équipé d'un module électronique nécessitant certaines précautions quant à sa protection, en effet, il ne faut pas oublier que le système est installé en extérieur. La position de l'entrée peut aussi être contrainte par une simple girouette placée sur la partie haute du dispositif, 25 de préférence suffisamment en hauteur pour ne pas être gênée par la grille en entrée du cube d'admission, dans ce cas de figure, la cale situés à la base du tube, au niveau de a plateforme doit être retirée, afin de permettre une libre rotation des tubes concentriques. REVENDICATIONS1) Dispositif d'entrée d'air, applicable à tout système nécessitant une entrée d'air, caractérisé en ce qu'il est pivotant par rapport à un axe vertical et dont la position est asservie en fonction de la direction du vent, de telle sorte que le dispositif voit sa position modifiée pour que l'entrée d'air soit orientée vers la direction opposée au sens du vent, et que l'entrée d'air ne reçoive pas le vent de face. 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il est constitué d'une plateforme de fixation adaptable à tout type de support par son système de fixation composé de vis et de boulons disposés aux quatre coins de la plateforme. 3) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il est constitué de deux tubes concentriques, comportant deux systèmes de roulements à billes situés entre les deux tubes aux deux extrémités, permettant leur rotation. 4) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il est constitué d'une tête d'admission d'air cubique protégée par une grille de protection permettant d'éviter l'entrée dans le dispositif des grosses particules transportées par le vent. 5) Dispositif selon la revendication 4) caractérisé en ce qu'il est constitué d'une entrée d'air située à l'extrémité d'un tube coudé, entrée d'air protégée par une grille de protection permettant d'éviter l'entrée dans le dispositif des grosses particules transportées par le vent.