CA1252442A - Aerotherme - Google Patents

Aerotherme

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CA1252442A
CA1252442A CA000464646A CA464646A CA1252442A CA 1252442 A CA1252442 A CA 1252442A CA 000464646 A CA000464646 A CA 000464646A CA 464646 A CA464646 A CA 464646A CA 1252442 A CA1252442 A CA 1252442A
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air
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CA000464646A
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Claude Tagnon
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/142—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre using pivoting blades with intersecting axles

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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
  • Air-Flow Control Members (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un aérotherme d'axe vertical comportant une enceinte de détente ouverte à ses deux extrémités supérieure et inférieure et un groupe motoventilateur monté en travers de l'orifice supérieur de l'enceinte de détente et soufflant de l'air vers le bas à travers cette enceinte de détente. Cet aérotherme est caractérisé en ce qu'il comporte, en travers de son orifice de sortie inférieur, un fond central bombé et, dans l'espace annulaire délimité entre ce fond central bombé et la paroi de l'enceinte, des ailettes de distribution d'air à orientation réglable.

Description

~LZ~

La présentc invention concrrne un a~rotherme.
nn connait dé~jh divers types d'flérothermes qui com-portent essentiellement un groupe motoventilateur soufflant de l'air b travers une enceinte de dbtente en travers de laquelle s'ét.end un echrn~eur (ie chaleur. Ces ahrothermes qui sont destin~s ~ assumer le chauffage de locaux de grand volume, tels que des ateliers, sont habituellement disposés horizontalement. Autrement dit ces aérothermes produisent à
leur sortie des courants d'air chaud sensiblement horizon-taux et comme cet air chaud a naturellemen-t tendance à mon-ter, il en résulte une stratification des couches d'air du local présentant des différences de température très elevées entre le plafond du local et le sol. Ur~e telle différence de temperature peut être de l'ordre de 15 à 3noC.
res aérothermes doivent fournir, pour une tempéra~
ture de confort donnée à l'intérieur du local, une quantité
de chaleur supérieure ou égale à la quantité de chaleur perrilJe. Cette perte de chaleur est de deu~ types ~ savoir d'unr part une déperdition statique due aux parois et d'au~
2n tre part une déperdition dynamique due au renouvellement de l'air interne. Du fait de la stratification entraînée par la montée de l'air chaud, les pertes thermiques à travers la toiture du local sont très importantes.
~ our assurer le confort désiré des personnes tra-vaillant dans le local, il a ét~ prévu de diriger les cou-rants d'air chaud vers ces personnes. La sensation de con-Fort de chaque personne dépend de la température de l'air ambiant, de sa vitesse, du degre hygrometrique de l'air et dlJ rayonnement des parois. Si l'on souffle de l'air chaud ~n sur les personnes travaillant dans le local équipé de l'aé~
rotherme, ces personnes ~prouvent malgré tout une sensation de froi(i (il oi~ la nécessite d'auqmenter la temper~ture de l'air sortant de l'a~rotherme. De ce fait cet air plus chaud a tendance ~ monter et ~ se stratifier plus vite.~nn a es-~5 sayL5. de remédier à ces inconvénients en prévoyant des acces-soires de reprise de l'air au sol mais ces accessoires pr~-sentent l'inconvénient lil~tre chers, encombrants et peu ., ~
~ .
: , ~ - 2 -efficaces.
On a également envisagé une autre solution cons-tituant à disposer les aérothermes verticalement mais avec une telle disposition on retrouve les inconvénients énoncés précédemment, en ce qui concerne le soufflage direct sur les personnes se trouvant dans le local à chauf-fer.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un aérotherme de conception particulièrement simple permettant d'obtenir un confort optimal des personnes se trouvant dans un local et dont la vitesse de l'air à la sortie peut être adaptée très aisément à la hauteur de l'aérotherme par rapport au sol.
La présente invention vise un aérotherme d'axe vertical comportant une enceinte de détente ouverte à
ses deux extrémites supérieure et inferieure et un groupe motoventilateur monté en travers de l'orifice supérieur de l'enceinte de détente et soufflant de l'air vers le bas à travers cette enceinte de détente, des ailettes de distribution de l'air à orientation réglable disposées à la sortie de cette enceinte, et au centre de la sortie de ladite enceinte, une pièce centrale d'orientation de .
l'écoulement de l'air, la pièce centrale étant un fond central bombé en forme de calotte à convexité tournée vers l'intérieur, les ailettes de distribution d'air ayant chacune la forme d'un dièdre comportant une partie supé-rieure verticale, de plus grande longueur que la partie inférieure située du côté de l'orifice de sortie et ~ui est inclinée par rapport à la précédente.
L'aérotherme suivant l'invention offre l'avanta-ge qu'il permet de faire varier très aisément, en fonction de la position des ailettes de distribution, la vitesse de l'air au niveau des occupants du local. Ces ailettes assurent ainsi une distribution multidirectionnelle et à faible vitesse de l'air au niveau des occupants du B

. . .

.. . . . . .

~.æ~
- 2a -local, l'air pouvant ainsi sortir de l'aérotherme à une vitesse d'autant plus élevée que l'aérotherme est situé
à une hauteur plus grande par rapport au sol. La nature multidirec-tionnelle et la vitesse de l'air au niveau des occupants du local est obtenue très simplement en faisant varier l'inclinaison des ailettes de distribution.
L'aérotherme suivant l'invention peut être uti-lisé tel quel en tant qu'appareil de déstratification.
Il peut être aussi utilisé comme appareil de chauffage et dans ce cas il comporte, à l'intérieur de l'enceinte de detente, un ~, :-, . - .
: ' ',:-~2~;2~

l~chflngeur de chlleur balayé par l'air r,ouffl6~ par Le qroupe motoventilateur. Cet éch~ngeur de chaleur est constitué de pref~rence par une batterie spiralée off~ant l'avantage de délivrer à SC3 sortie un flux d'air chaud homogène~ sans turbulence.
On décrira ci-flprès,~ titre d'exemples non limita-tifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en reSférence au dessin annex~ sur lequel :
La figure 1 est une vue en coupe axiale verticale n schématique d'un aérotherme suivant l'invention.
La figure est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne Il-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue développée et partielle d'une partie des ailettes de distribut on de forme plane.
La figure 4 est une vue d~veloppée partielle d'ai-lettes de distribution en forme de di~dres.
L'aérotherme d'axe vertical suivant l'invention qui ost rcprt~sent~ sur les fi~ures l et 2 comporte une enceinte de dc~tente cylindrique l ouverte h ses extrémités supérieure et inférieure. En travers de l'orifice supérieur de l'en-ceinte l s'etend un groupe motoventilateur constitué d'un ventilateur proprement dit 2, d'axe vertical, entrainé en rotation par un moteur 3, ce moteur 3 étant lui-même porté
par l'enceinte 1 au moyen d'entretoises 4. Le groupe moto-2S ventilateur ~ est agencé de mani~re ~ souffler de l'air versle bas comme il est indiqué par le~ flèches sur la figure 1.
Lorsque l'aérotherme suivant l'invention est utilisé~
en tant que genérateur d'flir chaudj il comporte, h l'inté-rieur de L'enceinte l et en dessous du groupe motoventila-3~ teur 2, ~, un u~changeur de chaleur 5 qui est constitue5 depr~flrence par une batterie splralée formee de tubes parcou-rus par un fluide caloporteur (eau, vapeur, gaz) OlJ bien encore par une résistnnce de chauffage électrique enroulée en spirale ou tout flutre moyen équivalent.
~5 ~ sa partie inférieure ~l'aerotherme comporte, dans sa partie centrale, un fond bombé 6, en forme de~caLotte, à
convexité tournée vers I'intérieur, c'est-~-dire vers l'a-mont en considerant le sens d'écoulement de l'air du haut , ~ . :

... . .

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vers le bas. Ce fnnd bombt5 G est rendu solid~ire de la paroi rie l'enceinte l par tous moyens appropriiSs tels que tirants, entretoises9 etc.
Le fonri bnmbr~ centr~l G délimite ainsi, avec le bord 5 inférieur circulaire la délimitant l'orifice intérieur de l'enceinte 1, un espace flnnulaire 7 dans lequel sont lor~ées des ailettes de distribution d'air ~ h orientation réglable.
~e5 silettes 8 sont réparties régulièrement autour de l'axe vertical de l'aérotherme et chacune de ces ailettes 8 est In montée ~ rotation autour d'un axe horizonta] et radial 9.
Cet axe 9 peut être matérialisé par un pivot porté par la paroi de l'enceinte 1. Chacune des ailettes ~ s'~tend ainsi en porte-~-faux radialement, en direction du fond bombé
central 6, et son extrémité interne est situ~e â une très faible distance de ce fond, tout en en étant séparée.
Les ailettes de distribution d'air 8 ont une incli-naison r~glable autour de leurs axes respectifs 9.
~ omme on-peut le voir sur la figure 3~ qui repre-sente des flilettes planes ~ articulées autour de leurs axes . n ~, cos ailettes délimitent entre elles des canaux de sortie de l'air chaucJ dont la largeur varie en fonction de l'incli-naison de ces ailettes. Lorsque les ailettes sont vertics-les, la largeur de passage de chaque cansl est maximale et correspond à l'intervalle entre les axes de rotation 9. Ces ~5 ailettes ~ sont repreSsentées en trait plein dans une posi-tion assez fortement inclinée sur l'horizontale et en trait mixte dans une position plus faiblement inclinée. Il est clair que rians la position faiblement inclinée la section de passrlge d~ns chaque canal est plus réduite et par conse~quent ~n i] est ainsi possible de faire v~rier la vitesse de sortie des veines élémentaires ci'air chaud, indiquees par les flè-ches ~ur la figure ~, en fonction de l'orientation des ai-lettes ~.
Le diamètre du fond central bombé fi est choisi en fonction de la hsuteur ~ laquelle doit ëtre utilisé l'aéro-therme. Si cet aérotherme doit être plac~ h faible hauteur, par exemple ~ 4 m, le fond bomb~ 6 a alors un diamètre rela-tivement Falble de manibre ~ délimiter, avec le borri inf~-' ' ' ' . .
~ .

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rieur la de l'enceirlte 1, un puss~ge ~e sortie annulaire 7de grande section, ce qui donne une vitesse de sortie ds l'air chaud relativeml3nt faible.
AU contraire, si l'a~rotherme doit être placé à une hauteur plus grande, par exemple 15 m, le diamètre du fond 6 est plus grand de mani~re h r~duire la section du passage de sortie 7 et i auqmenter corrélativement la vites~e de sortie de l'air.
Les ailettes de distribution d'air peuvent avoir 1~ toute forme approprio~e, notamment plane comme il a ~té d~
crit sur la ~igure 3. La figure 4 illustre le cas d'ailettes ln en forme de di~dres comportant une partie supérieure lna verticale et de plus grande longuelJr que la partie inférieu-re lnb située du caté de l'orifice de sortie et qui est inclin~e par rapport i la pr~cédente. Toute autre forme ~i'ailette peut être ~galement envisagée notamment une forme court)e.
Lorsqlle l'aerotherme est utilisé en tant que généra-teur de chaleur on utilise de prfférence une batterie spira-2n lée 5 qui permet d'ol)tenir en dessous d'elle un flux d'airchaud homogène sans turbulence.
L'aérotherme suivant l'invention peut comporter ~galement, en vue de réduire les turbulences, des aubages radi~ux situés en aval du groupe motoventilateur 2, 3, ces flobages jouant le rôle de redresseurs du courant d'air.
D'après la description qui précbde, les ailettes de distribution d'air n ou lo ont été représentées comme étant situe5es i l'intérieur du volume cylindrique défini par la paroi de l'enceinte de détente 1. Toutefois, l'invention ~n r~l applique eSg~lement QU cas O~J CPS ai]ettes seraient dispo-s~es l.atér~alement par rapport ~ la paroi cylindrique de l'enceinte l,c'est-i-dire b l'ext~rieur par rapport ~ celle-ci, le fond bombe central fi uStant alors naturellement aussi prolongé ~ l'ext~rieur de la paroi de l'enceinte de détente 1.

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Claims (5)

Les réalisations de l'invention, au sujet des-quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Aérotherme d'axe vertical comportant une enceinte de détente ouverte à ses deux extrémités supé-rieure et inférieure et un groupe motoventilateur monté
en travers de l'orifice supérieur de l'enceinte de détente et soufflant de l'air vers le bas à travers cette enceinte de détente, des ailettes de distribution de l'air à orien-tation réglable disposées à la sortie de cette enceinte, et au centre de la sortie de ladite enceinte, une pièce centrale d'orientation de l'écoulement de l'air, la pièce centrale étant un fond central bombé en forme de calotte à convexité tournée vers l'intérieur, les ailettes de distribution d'air ayant chacune la forme d'un dièdre comportant une partie supérieure verticale, de plus grande longueur que la partie inférieure située du côté de l'ori-fice de sortie et qui est inclinée par rapport à la pré-cédente.
2. Aérotherme suivant la revendication 1, com-prenant une batterie de chauffage de l'air soufflé qui se trouve dans ladite enceinte de détente.
3. Aérotherme suivant la revendication 1, dans lequel lesdites ailettes sont disposées dans un espace annulaire à l'intérieur de ladite enceinte et avoisinant sa paroi.
4. Aérotherme suivant la revendication 1, dans lequel chacune des ailettes s'étend en porte-à-faux, en direction du fond bombé central, et son extrémité interne est située à une très faible distance de ce fond, tout en en étant séparée.
5. Aérotherme suivant la revendication ou 2, comprenant, en aval du groupe motoventilateur, des aubages radiaux.
CA000464646A 1983-10-04 1984-10-03 Aerotherme Expired CA1252442A (fr)

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EP0136957A2 (fr) 1985-04-10
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