Brevet FR3074637A1 — publié le 20190614

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un module de ventilation composé d'un diffuseur et d'un ventilateur intégré dans le volume de stockage de produits agricoles en grains, avec un ventilateur intégré dans le diffuseur et le tout intégré dans le volume de grains pour y dif- fuser de l'air pulsé par le ventilateur. Etat de la technique Il est nécessaire de ventiler les volumes de stockage de produits agricoles en grains tels que des silos ou des volumes de stoc- kage en tas. Les grains concernés sont en général des grains de céréales ou de produits assimilés. Pour cela, on utilise des installations de ventilation composées d'un diffuseur placé dans le volume de stockage, à la base de la trémie de stockage ce diffuseur muni de perforations et recouvert du tas de produits en grains. Ces diffuseurs sont alimentés en air pulsé par un ventilateur relié au diffuseur par un tuyau traversant la paroi de la trémie ou le mur mordant l'aire de stockage. Ces ventilateurs doivent fournir des débits importants et une pression adaptée, aussi sont-ils particulièrement bruyants. Ce bruit est gênant à la fois pour le personnel travaillant à proximité de ces aires ou volumes de stockage et pour le voisinage car l'intensité du bruit et la fréquence sont telles que ces bruits de ventilateurs s'entendent à des distances importantes allant jusqu'au kilomètre. Les plages de ventilation sont souvent nocturnes pour utiliser les plus basses tempéra- tures. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un groupe de ventilation de volume de stockage de produits agricoles en grains permettant de réduire, voire d'étouffer le bruit de fonctionnement de l'installation de ventilation équipé du groupe de ventilation. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet un module de ventilation du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur radial formé d'un boîtier logeant le rotor et ayant une en- trée axiale et une sortie tangentielle, une cellule tubulaire logeant axia- 2 lement le moteur électrique du ventilateur, et dont une extrémité est reliée à un tuyau d'alimentation en air extérieur, l'autre extrémité étant reliée au boîtier du ventilateur, le moteur étant relié par son axe au rotor du ventilateur, le module de ventilation étant destiné à être installé 5 dans le volume de stockage de grains et seul son tuyau d'alimentation en air traverse la paroi du volume de stockage pour déboucher à l'air extérieur. Ce module de ventilation a l'avantage de s'intégrer dans le volume de stockage avec son ventilateur et la cellule tubulaire logeant 10 le moteur, en amont du ventilateur. L'intégration du module de ventila- tion complétant le volume de stockage, c'est-à-dire dans la masse de grains assure une parfaite isolation phonique du système de ventilation de sorte de l'ensemble de l'installation fonctionne de manière silencieuse. 15 La masse de grains assure l'isolation en amortissant les vibrations du module de ventilation, c'est-à-dire le bruit dégagé par le fonctionnement du rotor du ventilateur. L'installation a ainsi l'avantage d'être particulièrement silencieuse à la fois pour le personnel travaillant à proximité du volume de stockage qui est, soi un silo, soit un tas de 20 grains, et ce fonctionnement silencieux évite également de gêner l'environnement ou de nécessiter l'installation du volume de stockage de façon éloignée des zones habitées. Suivant une caractéristique avantageuse la cellule tubulaire est formée d'une partie centrale laissant un passage périphérique, 25 cette partie centrale étant reliée côté amont à une entrée tronconique réduisant sa section pour rejoindre par sa petite base, la section du tuyau d'alimentation et côté aval, une sortie tronconique reliée par sa petite base à l'entrée axiale du boîtier du ventilateur, l'axe du moteur électrique étant relié à l'axe du rotor de ventilateur à travers la sortie 30 tronconique. Cette forme de réalisation est particulièrement avanta- geuse car simple et s'intégrant facilement dans un volume de stockage. Suivant une autre caractéristique, le moteur électrique du ventilateur est monté axialement dans la cellule tubulaire par l'intermédiaire d'appuis amortisseurs. On évite ainsi de transmettre à la 3 cellule tubulaire les vibrations du moteur et de transmettre ces vibra- tions par l'intermédiaire du tuyau d'alimentation, côté aspiration. De façon avantageuse et pour compléter l'isolation phonique du module de ventilation, la cellule tubulaire est reliée au tuyau 5 d'alimentation par une connexion intégrant un amortisseur. Dans ces conditions, le tuyau d'alimentation qui débouche à l'extérieur ne constituera un émetteur de bruit de fonctionnement. L'invention a également pour objet une installation de ventilation caractérisé en ce qu'elle combine un module de ventilation à 10 un diffuseur, le diffuseur étant formé d'un caisson cylindrique à double parois perforées délimitant un passage cylindrique formé par la paroi intérieure et un volume torique entre les deux parois, dans lequel est intégré le boîtier du ventilateur du module de ventilation, le caisson cylindrique étant installé dans le bas du silo selon son axe, au-dessus de 15 sa sortie, et la cellule tubulaire étant à l'intérieur du volume de stoc- kage et le tuyau d'alimentation traversant la paroi du silo pour déboucher à l'extérieur. Cette installation de ventilation est particulièrement efficace, car, d'une part, elle est installée à la base du volume de stockage 20 dans la partie conique du silo, au-dessus de la sortie sans gêner l'écoulement des grains pour les prélèvements effectués dans le silo. Suivant une autre caractéristique l'installation de ventilation est appuyée sur le bas en forme de trémies du silo, selon l'axe du silo au-dessus de la sortie en laissant un espace pour les grains autour du dif- 25 fuseur cylindrique et à travers son passage intérieur en étant appuyé sur le silo par des jambes. L'invention a également pour objet une installation de ventilation pour un stockage en un tas adossé à une cloison, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle combine un module de ventila- 30 tion à un diffuseur perforé en forme de tuyau recouvert par le tas de grains et un caisson couvrant le boîtier du ventilateur du module placé dans le tas de grains. Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière 35 plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'un groupe de ventila- 4 tion de stockage de produits agricoles en grains et d'installations de ventilation équipées d'un tel groupe de ventilation, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du moteur électrique inséré 5 dans la tubulure d'admission d'air elle-même insérée dans le silo selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique d'un diffuseur de ventilation selon l'invention installé dans le bas d'un silo de stockage de grains, 10 - la figure 3 est une vue partielle extérieure de la trémie partie co- nique à la base du silo de stockage de la figure 3 et 2, - la figure 4 est une vue schématique d'un deuxième type d'installation de ventilation d'un volume de stockage de produits agricoles en grains. Cette fois-ci en tas adossés à un mur. 15 Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, le module de ventilation 1 est composé d'un ventilateur radial 11 et d'une cellule tubulaire 12 logeant le moteur électrique 125 du ventilateur. Le ventilateur 11 est formé d'un boîtier 111 recevant le rotor 113 appuyé par son axe 114 sur les deux paliers 20 112. Le boîtier 111 a une entrée axiale 115 et une sortie tangentielle 116. La cellule tubulaire 12 a une partie centrale 122 recevant le moteur électrique 125 en position axiale et laissant un passage périphérique 1221 pour l'air d'admission alimentant le caisson 111. Côté 25 amont, la cellule tubulaire 12 a une entrée 121 tronconique faisant la jonction avec la section du tuyau d'alimentation 124. Côté aval, la cellule 12 a une sortie 123 tronconique faisant la liaison de la partie centrale 122 avec l'entrée axiale 115 du boîtier 111 du ventilateur 11. La partie centrale 122 porte le moteur 125 par des sup- 30 ports 126 en forme de rayons. Les supports 126 sont reliés à la paroi de la partie centrale 122 par des appuis amortisseurs isolant les vibrations du corps 1251 du moteur de la paroi de la cellule 12. L'axe 127 du moteur est relié à l'axe 114 du rotor 113. Le corps 1251 du moteur 125 et ses ailettes de refroidissement 1252 sont balayés par le flux d'air traver- 35 sant la cellule 12 et dont une partie passe également à travers le moteur 5 125. Le moteur 125 ainsi enfermé dans la cellule, est néanmoins généreusement refroidi, évitant toute menace de surchauffe. Le ventilateur 11 alimente un diffuseur 13 qui est un caisson résistant à la charge de grain 131 muni de perforations de sorte 5 que l'air comprimé fourni par le ventilateur 11 est ainsi réparti sur toute la surface du diffuseur 13 pour être injecté dans la masse de grains dans laquelle est immergé l'ensemble ventilo-diffuseur. La figure 1 montre schématiquement l'intégration du module de ventilation 1 dans le volume de stockage de grains VS, séparé 10 de l'extérieur par une cloison 14 qui est la paroi du silo ou, dans le cas d'un stockage en tas, le mur qui limite l'extrémité du tas de grains. La cloison 14 a un passage 141 traversé par le tuyau d'admission d'air débouchant à l'extérieur E. Le sens de circulation de l'air est figuré par des flèches F. 15 La partie du module de ventilation 1 en aval du tuyau d'alimentation 124 et une partie de ce dernier sont intégrés dans le volume de stockage VS. Cela signifie qu'une partie du tuyau d'alimentation 124, le tuyau d'admission 12 et le ventilateur 11 sont noyés directement ou indirectement dans la masse de grains du volume 20 de stockage VS. Selon le type de stockage, en silos ou en tas, le ventilateur 11 est installé dans le diffuseur 13 ou à l'entrée de celui-ci et il est ainsi directement ou indirectement enveloppé par la masse de grains qui l'isolent et amortissent les vibrations! bruits de fonctionnement. 25 Dans le cas d'un silo, le diffuseur 13 est combiné au mo- dule de ventilation 1 et forme l'installation de ventilation 2 qui est fixée dans le silo. Dans le cas d'un stockage en tas, le module de ventilation 1 est relié en sortie à un diffuseur formé d'un ou plusieurs tuyaux per- 30 forés. Le module 1 est alors entouré d'un caisson 21 qui est couvert par la masse des grains de façon à protéger mécaniquement par sa résistance à la charge le ventilateur 11 et selon le cas une partie ou la totalité de la cellule de ventilation 12. 6 Dans tous les cas, le module de ventilation 1 est éloigné de la cloison 14 pour être enveloppé de tous côtés par l'épaisseur de la mase de grains. Les appuis du module 1 sur l'infrastructure (le sol de 5 l'aire de stockage en tas ou la paroi du silo) se fait de préférence avec interposition d'une couche d'amortissement pour couper la transmission des vibrations. Il en est de même du passage 141 traversé par le tuyau d'alimentation dans la paroi 14 avec interposition d'un joint 142 et de préférence aussi de la connexion 1211 entre la cellule tubulaire 12 10 et le tuyau d'alimentation 15. Ainsi et en résumé, l'installation de ventilation 2 et en particulier son module de ventilation 1 sont entourés d'une masse de grains qui est particulièrement efficace pour absorber les vibrations et le bruit de fonctionnement. 15 La figure 2 montre schématiquement la coupe d'un silo 3 de stockage de grains, composé d'un corps cylindrique 31 terminé à sa partie inférieure par une trémie tronconique 32. Le corps 31 est soutenu par des pieds 33. La trémie 32 débouche par sa sortie 321 dans un dispositif d'extraction 34 en forme de vis, non détaillé. 20 Au-dessus de cette sortie et à l'intérieur du silo 321 est fixée l'installation de ventilation 2' figure 2 composée du module de ventilation 1 combiné à un diffuseur 13' installé dans l'axe ZZ du silo 3. Le diffuseur 13' (figure 2) de cet exemple est un caisson cylindrique 131 à double parois 132, 133 délimitant un volume torique 25 134. Les parois 132, 133 sont perforées sauf le dessus du tronconique 135 coiffant cette structure torique et sur laquelle s'appuie la colonne de grains. Le passage intérieur 136 délimité par la paroi intérieure 133 est non couvert par le dessus tronconique 141. Le ventilateur 11 est logé dans le volume torique 134 du diffuseur ainsi directement alimenté 30 en air. La cellule tubulaire 12 est extérieure à ce volume torique. Les moyens de liaison mécanique entre le module 1 et le diffuseur 13' ne sont pas détaillés. Le diffuseur 13' est appuyé par des jambes 137 sur la paroi de la trémie. Le diffuseur torique 13' offre une interface air / grains importante par ses parois intérieures et extérieures perforées 35 132, 133. 7 Pour l'évacuation des grains, le diffuseur 13' ne constitue pas un obstacle car les grains coulent le long de la paroi extérieure 132 et dans le passage cylindrique 136 formé par la paroi intérieure 133. La forme tronconique du dessus 135 guide également le flux de grains 5 pour qu'ils coulent à l'extérieur du diffuseur 13', ce qui réduit la charge dynamique exercée sur le diffuseur 13'. L'installation de ventilation 2' (figure 2) montée près de la base du silo 3 est dans une position efficace pour l'injection de l'air de ventilation dans toute la masse de grains stockés et l'isolation phonique 10 de cette installation par cette masse des grains. La figure 3 est une vue extérieure d'une variante de réalisation de l'installation de la figure 2 dans laquelle le tuyau d'alimentation 124 en air traverse la partie cylindrique 31 du silo 3. La figure 4 montre l'autre mode de stockage des grains en 15 un tas étalé sur une aire bordée à une extrémité par la cloison 14, c'est- à-dire un mur traversé par un passage 141. Le stockage est équipé d'une installation de ventilation 2" composée d'un module de ventilation 1 logé en partie dans un caisson 21 résistant à la charge. Le module de ventilation 1 est formé d'un ventilateur 11 20 et d'une cellule tubulaire 12 avec le moteur 125 du ventilateur 11. La cellule 12 est reliée à l'extérieur (E) au-delà de la cloison 14 par le tuyau d'alimentation 124. Le boîtier 111 du ventilateur 11 est protégé par le caisson 21 dans lequel débouche la sortie aval 123 de la cellule 12 qui, elle, n'a pas besoin d'être protégée du poids de la masse de grains 25 comme cela est le cas du boîtier 111 du ventilateur. La sortie 116 (figure 4) du ventilateur 11 est reliée par un distributeur 117 à un ou plusieurs tuyaux perforés 15 constituant le diffuseur 13". Les tuyaux perforés 15 sont orientés suivant la longueur du tas de grains 4. Selon la largeur du tas 4 (dans la direction perpen- 30 diculaire à la feuille du dessin) il y aura un ou plusieurs tuyaux 15 pa- rallèles reliés au distributeur 117. Les tuyaux 15 extensibles ont leur extrémité 151 reliée au distributeur 117. 8 Le distributeur 117 est également relié, selon le cas, à des tuyaux perforés pour injecter de l'air dans la masse de grains VS de part et d'autre du caisson 21. 5 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Module de ventilation 2, 2', 2" Installation de ventilation 5 21 Caisson résistant à la charge figure F 3 Silo 31 Partie cylindrique 32 Trémie 321 Sortie de la trémie 10 33 Pied 34 Dispositif d'extraction 4 Tas de grains 11 Ventilateur 111 Boîtier 15 112 Paliers 113 Rotor 114 Axe 115 Entrée axiale 116 Sortie tangentielle 20 117 Distributeur 12 Cellule tubulaire 121 Entrée amont 1211 Connexion du tuyau d'alimentation 122 Partie centrale 25 1221 Passage périphérique 123 Sortie aval 124 Tuyau d'alimentation 1241 Passage de la paroi 125 Moteur électrique 30 1251 Corps 126 Support du moteur 127 Axe du moteur 13, 13', 13" Diffuseur 131 Caisson diffuseur perforé 35 132 Paroi extérieure du diffuseur 10 133 Paroi intérieure du diffuseur 134 Volume torique 135 Dessus tronconique 136 Passage intérieur 5 137 Jambe 14 Cloison de l'emplacement de stockage 141 Passage 142 Joint 15 Tuyau perforé formant un distributeur 10 151 Extrémité arrière du tuyau 213 Diffuseur torique 2131 Caisson 2132 Paroi extérieure 2133 Paroi intérieure 15 2134 Volume torique 2135 Dessus tronconique VS Volume de stockage / masse de grains Extérieur Sens de passage de l'air REVENDICATIONS1°) Module de ventilation d'un volume de stockage de produits agricoles en grains, avec un ventilateur relié à un diffuseur intégré dans le volume de grains pour y diffuser de l'air pulsé par le ventilateur, caractérisé en ce qu'il comprend : un ventilateur radial (11) formé d'un boîtier (111) logeant le rotor (113) et ayant une entrée axiale (115) et une sortie tangentielle (116), une cellule tubulaire (12) logeant axialement le moteur électrique (125) du ventilateur (11), et * dont une extrémité (121) est reliée à un tuyau d'alimentation (124) en air extérieur, * l'autre extrémité (123) étant reliée au boîtier (111) du ventila- teur (11), le moteur (125) étant relié par son axe (127) au rotor (113) du ven- tilateur, le module de ventilation (1) étant destiné à être installé dans le volume de stockage de grains (VS) et seul son tuyau d'alimentation en air (124) traverse la paroi (14) du volume de stockage (VS) pour déboucher à l'air extérieur (E). 2°) Module de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule tubulaire (12) est formée d'une partie centrale (122) laissant un passage périphérique (1221), cette partie centrale étant reliée côté amont à une entrée tronconique (21) réduisant sa section pour rejoindre par sa petite base, la section du tuyau d'alimentation (124) et côté aval, une sortie tronconique (123) reliée par sa petite base à l'entrée axiale (115) du boîtier (111) du ventilateur (11), l'axe (127) du moteur élec- trique (125) étant relié à l'axe (115) du rotor de ventilateur (113) à tra- vers la sortie tronconique (123). 3°) Module de ventilation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 12 le moteur (125) est monté axialement dans la cellule tubulaire (12) par l'intermédiaire d'appui amortisseur. 4°) Module de ventilation selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que la cellule tubulaire (12) est reliée au tuyau d'alimentation (124) par une connexion (1211) intégrant un amortisseur. 5°) Installation de ventilation pour un stockage en silo, 10 caractérisé en ce qu'elle combine - un module de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, à un diffuseur (13, 131, le diffuseur étant formé d'un caisson cylindrique (131) à double parois (132, 133) perforées délimitant un passage cylindrique (136) formé par la paroi intérieure (133) et un 15 volume torique (134) entre les deux parois (132, 133), dans lequel est intégré le boîtier (111) du ventilateur (11) du module de ventila- tion (1), - le caisson cylindrique (131) étant installé dans le bas (31) du silo (3) selon son axe (ZZ), au-dessus de sa sortie (321), et 20 - la cellule tubulaire étant à l'intérieur du volume de stockage (VS) et le tuyau d'alimentation (124) traversant la paroi (14, 31, 32) du silo (3) pour déboucher à l'extérieur (E). 6°) Installation de ventilation selon la revendication 5, 25 caractérisé en ce que l'installation de ventilation (2') est appuyée sur le bas en forme de trémie (32) du silo (3), selon l'axe (ZZ) du silo au-dessus de la sortie (321) en laissant un espace pour les grains autour du diffuseur cylindrique (13') et à travers son passage intérieur (136) en étant appuyé sur le silo 30 par des jambes (137). 7°) Installation de ventilation pour un stockage en un tas (4) adossé à une cloison (14), caractérisé en ce qu' 13 elle combine un module de ventilation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, à un ou plusieurs diffuseurs perforés (15) recouvert par le tas de grains (4) et, 5 un caisson résistant à la charge (21) couvrant le boîtier (111) du ventila- teur (11) du module (1) placé dans le tas de grains (4), le tuyau d'alimentation en air (24) traversant un passage (141) de la cloison (14) bordant le tas de grains (4).