EP4176212A1 - Ilot climatique - Google Patents

Ilot climatique

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EP4176212A1
EP4176212A1 EP21748917.8A EP21748917A EP4176212A1 EP 4176212 A1 EP4176212 A1 EP 4176212A1 EP 21748917 A EP21748917 A EP 21748917A EP 4176212 A1 EP4176212 A1 EP 4176212A1
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EP
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air
island
modular
articulated
room
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EP4176212C0 (fr
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Jean-Marc Scherrer
Damien LANG
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Definitions

  • the present invention relates to a modular island system for heating, cooling and ventilating buildings by radiation and thermal convection as well as for the acoustic treatment of premises.
  • Ceiling diffusers are known in the form of grids which blow the treated air (heated or cooled air and ventilation air) towards the room at a determined angle.
  • Some of them blow air at a determined angle (for example 45 °) relative to the ceiling towards the room so as to be suitable for heating and cooling, but the effectiveness of the diffusion is then not optimal on none of the 2 modes, the general comfort is thus very approximate.
  • Perforated ceilings or modules which use a perforation to blow the treated air vertically towards the room at very low speed.
  • This technology is suitable in cooling mode but is very inefficient in cooling mode. heater.
  • hot air less dense than the ambient air, needs to be blown at a certain speed so as to benefit from sufficient kinetic energy to reach the floor of the room and therefore to avoid stratification phenomena.
  • Ceiling cassettes are also known, frequently installed especially in office spaces or shops, the latter are equipped at their periphery with motorized diffusion fins which allow the angle of the air blowing to the room to be adjusted.
  • Their drawback lies in the fact that it is up to the user to adjust the diffusion angle daily depending on the temperature of the blown air, which in practice is very difficult to achieve.
  • radiant panels use thermal radiation to diffuse 100% of the useful thermal power.
  • These can be in the form of modules, some with the possibility of treating the acoustics of the room via a perforated plate permeable to thermal radiation in the lower part of the module and an acoustic insulation placed inside the module.
  • This process using only thermal radiation as a diffusion vector has a very limited cooling power due to the risk of reaching the dew point on the surface of the panel and therefore the risk of condensation forming.
  • This device unlike the previously mentioned methods, uses both convection and radiation to diffuse thermal power. Very comfortable in heating mode as in cooling mode thanks to its parietal air diffusion (along the walls of the room) it avoids the phenomena of drafts and allows to benefit from a very good homogeneity of temperatures within the volume occupancy of the premises. However, it needs to be installed over the entire ceiling surface of the room served, thus allowing reduced flexibility in buildings where the rooms may have to be often redefined via changes in partitioning such as, for example, offices.
  • US 2020/003450 (SURMINSKI DAVID MARK [CA] and AL) describes a laminar flow diffuser with integrated lighting having a frame for supporting an air plenum and a lower housing.
  • the air plenum receives conditioned air from a conditioned air source.
  • the lower case is attached to the bottom of the plenum.
  • An opening plate damper installed below the upper plenum regulates airflow from the plenum through the laminar flow diffuser.
  • a transparent or translucent perforated diffuser face forms the outlet from the lower housing to the room below. LED strips are positioned around the inner periphery of the lower case.
  • a perforated reflector panel is positioned below the aperture plate damper and above the LED strips to diffuse light from the LED strips through the perforated diffuser face.
  • JP H0268445 (A) (DIESEL KIKI CO) (DIESEL KIKI CO) (DIESEL KIKI CO), it is intended to eliminate a drive power supply, reduce the number of parts and enable prevention of an engine drive noise to be made by a process in which a thermosensitive part is formed by a hydrogen occlusion alloy, an actuator is actuated by a hydrogen pressure. When a temperature of the air blown inside an air blast duct is high, the hydrogen is discharged from a hydrogen occlusion alloy, so that a pressure of hydrogen inside a pipe and an actuator is increased.
  • the actuator consisting of bellows is extended due to this increase of hydrogen pressure, a rod is moved upward and each of the flaps is set to point downward.
  • the hydrogen is absorbed into the hydrogen occlusion alloy, so that the hydraulic pressure inside the pipe or of the actuator decreases and so the actuator is retracted and the rod is moved down.
  • Each of the shutters is arranged upwards. At a temperature intermediate between a high temperature and a low temperature, an angle of each of the flaps is linearly controlled in response to a hydrogen absorption and discharge characteristic of the hydrogen occlusion alloy.
  • US 3,937,133 A (BERTIN MANNIE et AL) describes an outlet for air conditioning having a plurality of interconnected modules establishing its side walls which support a closed bottom and through which the outlet is connected to a mounting frame.
  • Each module has a support frame made up of upper and lower side members and end members, each a length of one extrusion providing an outer wall and an inwardly disposed wall.
  • Means are provided for interconnecting the frames to each other vertically or laterally in the same plane or at right angles so as to provide airtight joints.
  • the heating air must, for its part, be diffused towards the floor of the room and at a greater speed so as to provide it with sufficient range to avoid stratification phenomena.
  • the present invention proposes to overcome these drawbacks by proposing a modular system of islands allowing the heating, cooling and ventilation of premises (homes, apartments, buildings, factories, sports halls, schools, hospitals, etc.) while ensuring excellent thermal comfort (absence of drafts and temperature uniformity within the occupancy volume) in heating and cooling; the modular island system does not need to be positioned against the vertical walls and thus allows it to be fixed to only part of the ceiling surface.
  • One of the aims of the present invention is to provide a radiating and convective system making it possible to heat or cool the room with very high efficiency, high admissible thermal powers and excellent thermal comfort resulting from homogeneity of temperatures and of the air. absence of drafts.
  • the invention relates to an automatic ceiling diffuser system for a room, said system being suitable for heating, cooling and ventilating said room by radiation and thermal convection, said system comprising at least one modular island intended to be used. hung from the ceiling of the room, said modular island comprising: a peripheral frame provided with at least one line of attachment of a diffusion element such as a stretched canvas located in its lower part opposite the ceiling; on one or more of its faces, said peripheral frame comprises an air blowing slot towards the room; a diffusion element such as a stretched canvas, hung on the attachment line of the peripheral frame, visible from the room and forming the horizontal underside of said modular island; a cover forming the upper face of the modular island facing the ceiling; an air blowing connection nozzle fixed to the cover of the modular island and allowing the injection of treated air into the interior volume of the modular island; a channel of articulated deflectors formed by an upper articulated deflector and a lower articulated deflector, fixed to the peripheral frame at the level of the air blowing slot and making it possible
  • a thermostatic actuation means making it possible to actuate said channel of articulated deflectors by means of a means for actuating the deflectors such as an actuating rod and giving the channel a blowing angle depending on the temperature of the air treated injected into the modular island, said thermostatic actuating means comprising a piston whose output stroke depends on the air temperature in which said thermostatic actuating means is immersed; a return spring making it possible to exert a force opposite to the stroke of the piston of said thermostatic actuating means and thus to return it to its minimum stroke when cold air is blown into the modular island, characterized in that said articulated deflector channel comprises an articulated means for maintaining parallelism positioned in said channel and connecting the upper and lower articulated deflectors to the articulation points B and C respectively, said upper and lower articulated deflectors fixed to the peripheral frame at the level of the points
  • the invention also proposes a modular island intended for heating, cooling and ventilating a room by radiation and thermal convection, said modular island being able to be suspended from the ceiling of a room, this modular island comprising: a peripheral frame provided with at least one line of attachment of a diffusion element such as a stretched canvas located in its lower part opposite the ceiling; on one or more of its faces, said peripheral frame comprises an air blowing slot towards the room; a diffusion element such as a stretched canvas, hung on the attachment line of the peripheral frame, visible from the room and forming the horizontal lower face of said modular island; a cover forming the upper face of the modular island facing the ceiling; an air blowing connection nozzle fixed to the cover of the modular island and allowing the injection of treated air into the interior volume of the modular island; a channel of articulated deflectors formed by an upper articulated deflector and a lower articulated deflector, fixed to the peripheral frame at the level of the air blowing slot and making it possible to orient the blown air at a defined angle with respect to the ceiling
  • a thermostatic actuation means making it possible to actuate said channel of articulated deflectors by means of a means for actuating the deflectors such as an actuating rod and giving the channel a blowing angle depending on the temperature of the air treated injected into the modular island, said thermostatic actuating means comprising a piston whose output stroke depends on the air temperature in which said thermostatic actuating means is immersed; a return spring making it possible to exert a force opposite to the stroke of the piston of said thermostatic actuating means and thus to return it to its minimum stroke when cold air is blown into the modular island, characterized in that said articulated deflector channel comprises an articulated means for maintaining parallelism positioned in said channel and connecting the upper and lower articulated deflectors to the articulation points B and C respectively, said upper and lower articulated deflectors fixed to the peripheral frame at the level of the points
  • Figure 1 illustrates an example of a modular island, according to the invention
  • Figure 2 shows a cross sectional detail of a modular island during operation under nominal cooling conditions
  • Figure 3 shows a cross section of a modular island operating under nominal heating conditions
  • Figure 4 shows a cross section of a modular island operating in intermediate heating or cooling conditions
  • Figure 5 shows a longitudinal section of a modular island.
  • Figure 6 shows a perspective of 2 modular islands contiguous to each other.
  • Figure 7 shows a top view of 2 modular islands contiguous to each other.
  • the best thermal comfort in a room is achieved when it is possible to distribute the thermal power necessary for heating and cooling the latter via a combination of radiation and thermal convection.
  • the diffused convective power can be a source of discomfort (draft) or inefficiency (stratification) if the blown air is not oriented according to its temperature.
  • the hot air requires blowing at high speed so as to benefit from sufficient kinetic energy to reach the floor of the room unlike cold air, more dense than the ambient air, which falls naturally towards the floor of the room. local and which must be blown at low speeds so as to avoid air current phenomena.
  • the invention thus described proposes to respond to all of these constraints by means of modular islands, working in radiation and thermal convection, capable of automatically adapting (therefore without action by the user) the orientation and the position. speed of the air flow blown towards the room, the modular island or the set of modular islands taking up only part of the ceiling surface without having to be attached to the vertical walls.
  • treated air means air cooled or heated (so as to meet the cooling or heating needs of a room) and provided with a supply of fresh outside air so as to ensure the ventilation of hygienic air. of the local.
  • cold air is understood to mean a temperature of up to 20 ° C and “hot air” is understood to mean any temperature above 20 ° C.
  • the present invention proposes to provide an automatic ceiling diffuser system for a room, said system being suitable for heating, cooling and ventilating said room by radiation and thermal convection, said system comprising at least one modular island intended to be hung from the ceiling of the room, said modular island comprising: a peripheral frame (1) provided with at least one line of attachment of a diffusion element such as a stretched canvas (8) located in its lower part opposite the ceiling; on one or more of its faces, said peripheral frame (1) comprises an air blowing slot (2) towards the room; a diffusion element such as a stretched canvas (8), hooked onto the hanging line of the peripheral frame, visible from the room and forming the horizontal underside of said modular island; a cover (19) forming the upper face of the modular island facing the ceiling; an air blowing connection nozzle (4) fixed to the cover (18) of the modular island and allowing the injection of treated air into the interior volume of the modular island; a channel of articulated deflectors (10, 11) formed by an upper articulated deflector (11) and a lower articulated deflector (10), fixed
  • thermostatic actuation means (13) making it possible to actuate said channel of articulated deflectors (10, 11) by means of an actuating means of the deflectors such as an actuating rod (14) and giving the channel a angle of blowing dependent on the temperature of the treated air injected into the modular island, said thermostatic actuating means (13) comprising a piston whose output stroke depends on the air temperature in which said thermostatic actuating means ( 13) is submerged; a return spring (15) making it possible to exert a force opposite to the stroke of the piston of said thermostatic actuating means (13) and thus to return it to its minimum stroke when cold air is blown into the island modular, and where, said channel of articulated deflectors (10, 11) comprises an articulated means for maintaining parallelism (12) positioned in said channel and connecting the upper and lower articulated deflectors (11 and 10) to the points of
  • said automatic system is configured so that: when hot air is blown into the modular island, the section of the channel of articulated deflectors (10, 11) formed between the lower articulated deflector (10) and above (11) decreases when the inclination of the latter increases relative to a horizontal plane generating a greater blown air speed suitable for heating mode; when cold air is blown into the modular island, the section of the hinged baffle channel (10, 11) formed between the lower (10) and upper (11) hinged baffle increases to a maximum channel section when the two articulated deflectors (10, 11) are in a horizontal position generating a low air speed favorable to the cooling mode.
  • said modular island is furthermore provided with an acoustic insulation (16) as well as with said diffusion element such as a stretched fabric (8) optionally micro-perforated, allowing the acoustic treatment of the room.
  • said diffusion element such as a stretched fabric (8) optionally micro-perforated, allowing the acoustic treatment of the room.
  • said automatic ceiling diffuser and treatment system acoustic further comprises an air suction connection nozzle (3) fixed to the upper cover (19) of the modular island and communicating with a suction box (18) provided with a filter (6) sucking the ambient air of the room from the top cover (19) of said modular island.
  • said air suction connection tap (3) is connected to an air suction duct so as to route the ambient air from the room to an outdoor air conditioning unit such as a fan vector. or an air handling unit to be injected.
  • an outdoor air conditioning unit such as a fan vector. or an air handling unit to be injected.
  • the treated air injected into the interior volume of the modular island via the air blast connection nozzle (4) corresponds to heated or cooled ambient air and optionally mixed with air. nine ventilation.
  • said thermostatic actuating means (13) deploys a stroke of its piston proportional to the temperature of the treated air injected into the modular island.
  • said deflector actuating means (14) connecting the thermostatic actuating means (13) to the articulated deflector channel (10, 11) is fixed to the upper articulated deflector (11) thus subjecting said channel articulated deflectors (10, 11) at an angle depending on the temperature of the treated air injected into the modular island.
  • the modular island is also provided with at least one light source (17) fixed inside the modular island and allowing the lighting of the room, the light generated by the light source (17) being distributed on the diffusion element, like a stretched canvas (8) visible from the room.
  • the modular island is furthermore provided with a light diffusing element such as a stretched canvas (9), as well as an upper hooking line of the peripheral frame (1) allowing to '' hang the diffusion element of the light (9) located below the light source (17).
  • a light diffusing element such as a stretched canvas (9)
  • an upper hooking line of the peripheral frame (1) allowing to '' hang the diffusion element of the light (9) located below the light source (17).
  • said lower articulated deflector (10) acts as a light barrier so as not to make the light source (17) visible and / or to prevent the exit of light through the blowing slit (2).
  • said modular island comprises hooking lines (7) or other fixing means allowing it to be fixed to the ceiling of the room.
  • said thermostatic actuating means (13) is a jack.
  • Another object of the invention is to provide a modular island intended for heating, cooling and ventilating a room by radiation and thermal convection, said modular island being able to be suspended from the ceiling of a room, said modular island comprising : a peripheral frame (1) provided with at least one line of attachment of a diffusion element such as a stretched canvas (8) located in its lower part opposite the ceiling; on one or more of its faces, said peripheral frame (1) comprises an air blowing slot (2) towards the room; a diffusion element such as a stretched canvas (8), hooked onto the hanging line of the peripheral frame, visible from the room and forming the horizontal underside of said modular island; a cover (19) forming the upper face of the modular island facing the ceiling; an air blast connection (4) fixed to the cover (18) of the island modular and allowing the injection of treated air into the interior volume of the modular island; a channel of articulated deflectors (10, 11) formed by an upper articulated deflector (11) and a lower articulated deflector (10), fixed to the peripheral frame (1) at the level of the air blowing slot
  • thermostatic actuation means (13) making it possible to actuate said channel of articulated deflectors (10, 11) by means of an actuating means of the deflectors such as an actuating rod (14) and giving the channel a blowing angle depending on the temperature of the treated air injected into the modular island, said thermostatic actuating means (13) comprising a piston whose output stroke depends on the air temperature in which said actuating means thermostatic (13) is submerged; a return spring (15) making it possible to exert a force opposite to the stroke of the piston of said thermostatic actuating means (13) and thus to return it to its minimum stroke when cold air is blown into the island modular, and where, said channel of articulated deflectors (10, 11) comprises an articulated means for maintaining parallelism (12) positioned in said channel and connecting the upper and lower articulated deflectors (11 and 10) to the points of articul
  • the invention as described has in particular the advantage of allowing thermal diffusion towards the room served both by radiation and by convection. Indeed, under the effect of the flow of treated air (hot or cold) injected into the modular island, the diffusing surface (8) (ideally a stretched canvas) will heat up or cool down so as to generate thermal radiation towards the room. In addition, the treated air injected into the Modular Pilot, after having given up part of its thermal energy to the diffusing surface, will come out through the blowing slot (s) (2) thus causing diffusion by thermal convection towards the room (room to be treated).
  • the diffusing surface ideally a stretched canvas
  • thermostatic actuation means (13) for example a thermostatic cylinder
  • this solution allows an orientation of the air flow blown through the slot (2) ( convective power) depending on the temperature of the treated air flow, so when cold air is injected into the modular island (in cooling mode) it will be blown parallel to the ceiling, ideally at 0 °, (minimum stroke of the thermostatic actuating means (13)); Conversely, when hot air is injected into the modular island (in heating mode), it will be blown towards the room (ideally at 45 °) so as to eliminate stratification phenomena.
  • thermostatic actuation means (13) for example a thermostatic cylinder
  • the geometry used based on an articulation allows a variation of the section of the blowing slot (2), thus in cooling mode the deflectors (or fins) in horizontal position generate the maximum section of the slot (2) and therefore low air speeds; Conversely in heating mode, the section of the slot (2) is reduced to the maximum, thus increasing the speed of the blown air and therefore the range of the air flow.
  • the system according to the invention makes it possible to act on the air blowing slot (2) and therefore on the articulated deflector channel (10, 11) so as to direct its flow and vary its section.
  • a modular island element for heating and / or cooling and ventilation of a building room the modular island element once suspended from said ceiling by means of hangers (7) comprises: a connection nozzle (3) allowing connection to an air suction duct of so as to route the ambient air from the room to an air conditioning unit, for example a fan vector or an air handling unit; the air sucked in from the room, ideally passing through a filter (6) via, for example, a sealed filter-holder suction box (18) fixed to the upper cover (19) of the modular island (see Figure 5); once heated or cooled and optionally mixed with fresh ventilation air (if the modular island is also connected to the room ventilation system), the treated air is injected inside the volume of the island by the intermediary of a branch connection of the blowing duct (4); depending on the temperature of the treated air injected into the island, the thermostatic cylinder (13) (or any other material allowing the same use to be fulfilled) deploys a stroke of its piston proportional to the temperature of the injected air (see
  • a return spring (15) makes it possible to oppose a force to the stroke of the thermostatic cylinder (13) so as to bring it back to its minimum stroke when cold air is blown into the island;
  • the thermostatic cylinder (13) actuates a means for actuating the air blowing deflectors (14), such as for example an actuating rod (or linkage), connected to the channel of articulated deflectors (10, 11), subjecting the deflectors (10, 11) at an angle depending on the temperature of the treated air injected into the modular island; whatever their angle, the articulated deflectors, ideally 2 deflectors with one upper and one lower (10 and 11), fixed to the peripheral frame (1) remain parallel thanks to the articulated means of maintaining the parallelism of the deflectors such as for example an articulated rod (12) connecting them together, in fact the points of articulation between the deflectors (ideally 2 deflectors 10 and 11), the peripheral frame (1) and the articulated means for maintaining the
  • the modular island is provided with an acoustic insulation (16) as well as a diffusion element (8) (for example a stretched canvas) micro perforated, thus allowing the acoustic treatment of the room.
  • acoustic insulation (16) as well as a diffusion element (8) (for example a stretched canvas) micro perforated, thus allowing the acoustic treatment of the room.
  • the island is also provided with a light diffusing element (ideally a stretched canvas) (9) as well as a light source (17) fixed for example to its periphery or to the underside of the cover. (19) or insulation (16) allowing the lighting of the room via a light distributed on the diffusion element (8) (ideally a stretched canvas) visible from the room.
  • a light diffusing element ideally a stretched canvas
  • a light source fixed for example to its periphery or to the underside of the cover. (19) or insulation (16) allowing the lighting of the room via a light distributed on the diffusion element (8) (ideally a stretched canvas) visible from the room.
  • the lower articulated deflector (11) acts as a light barrier so as to prevent the exit of light through the blowing slit (2).
  • the modular island described above does not include an air intake connection, a casing and a filtration device so as to generate only a blowing of air towards the room.
  • the air suction is carried out via an independent device of the present invention.
  • connection slot (5) arranged, for example, on the short sides of each modular island allows the treated air, blown into the islands, to circulate from one modular island to another.
  • connection slots (5) can of course also be located on the long sides of the modular island, in this case the blowing slots towards the room (2) would be located on the short sides.
  • connection slots of each modular island are connected together, ideally by joining the islands together on the side of the face comprising the inter-module connection slot (5).
  • connection slot (5) allowing the passage of the treated air from one modular island to another.
  • connection slot (5) The small sides located at the ends of the structure obtained (22 and 25) are then either without a connection slot (5), or their connection slot (5) is closed by any means suitable for this purpose.
  • connection slot (5) provision is also made to join more than two modular islands together, for example 3 or 4 or more.
  • the small sides located at the ends of the structure obtained (22 and 25) are also provided with a connection slot (5).
  • connection slot (5) on these small sides or will see the connection slots on its small sides closed by any means allowing this to be filled. use.
  • peripheral frame of the modular island 2 blowing slot to the room
  • Connection stud of the air suction duct 4 Connection stud of the air supply duct
  • diffusion element such as a stretched finishing fabric visible from the room
  • articulated means for maintaining the parallelism of the deflectors such as for example an articulated rod
  • thermostatic actuation means such as for example a thermostatic cylinder
  • LED light source 18 suction box with filter holder slide

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Abstract

L'invention concerne un système d'îlot modulaire pour le chauffage, le refroidissement et la ventilation de bâtiments par rayonnement et convection thermique ainsi que pour le traitement acoustique des locaux.

Description

Ilot climatique
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un système d’îlot modulaire pour le chauffage, le refroidissement et la ventilation de bâtiments par rayonnement et convection thermique ainsi que pour le traitement acoustique des locaux.
Discussion de l’état de la technique
On connaît les diffuseurs plafonniers se présentant sous la forme de grilles qui soufflent l’air traité (air chauffé ou refroidi et air de ventilation) en direction du local à un angle déterminé.
Certains d’entre eux soufflent l’air de façon horizontale au plafond ce qui est adapté au refroidissement des locaux (l’air froid plus dense que l’air ambiant descend naturellement vers la pièce) mais très peu efficace pour le chauffage (l’air chaud moins dense que l’air ambiant stagne en partie haute de la pièce créant ainsi un phénomène de stratification).
Certains d’entre eux soufflent l’air de façon perpendiculaire au plafond ce qui est adapté au chauffage des locaux (l’air chaud moins dense que l’air ambiant nécessite d’être soufflé vers le bas pour éviter qu’il stagne en partie haute de la pièce et créé un phénomène de stratification) mais très inconfortable pour le refroidissement (l’air froid plus dense que l’air ambiant tombe à vitesse importante vers le local en créant des phénomènes de courant d’air).
Certains d’entre eux soufflent l’air sous un angle déterminé (par exemple 45°) par rapport au plafond en direction de la pièce de sorte à convenir en chauffage et en refroidissement mais l’efficacité de la diffusion n’est alors optimale sur aucun des 2 modes, le confort général est ainsi très approximatif.
On connaît également les plafonds ou modules perforés qui utilisent une perforation pour souffler l’air traité verticalement vers la pièce à très faible vitesse. Cette technologie convient en mode refroidissement mais est très peu efficace en mode chauffage. En effet l’air chaud, moins dense que l’air ambiant nécessite d’être soufflé à une certaine vitesse de sorte à bénéficier de suffisamment d’énergie cinétique pour atteindre le sol du local et donc éviter les phénomènes de stratification.
On connaît aussi les cassettes plafonnières, fréquemment installées notamment dans les espaces de bureaux ou les commerces, ces dernières sont dotées à leur périphérie d’ailettes de diffusion motorisées qui permettent d’ajuster l’angle de soufflage d’air vers la pièce. Leur inconvénient réside dans le fait qu’il appartient à l’utilisateur de régler quotidiennement l’angle de diffusion dépendant de la température d’air soufflé ce qui dans la pratique est très difficilement réalisable.
Il est à noter que l’ensemble des procédés cités précédemment utilisent un soufflage d’air, donc un phénomène de convection, pour transmettre 100% de la puissance thermique. Ils nécessitent de ce fait des débits d’air (et donc des vitesses d’air) importants ainsi qu’une température d’air soufflé assez éloignée de la température ambiante intérieure du local ce qui génère la plupart du temps des inconforts thermiques au sein du local.
D’autres procédés connus comme les panneaux rayonnants, utilisent le rayonnement thermique pour diffuser 100% de la puissance thermique utile. Ces derniers peuvent se présenter sous la forme de modules avec pour certains la possibilité de traiter l’acoustique du local via une plaque perforée perméable au rayonnement thermique en partie inférieure du module et un isolant acoustique disposé à l’intérieur du module.
Ce procédé n’utilisant que le rayonnement thermique comme vecteur de diffusion est doté d’une puissance de refroidissement très limitée de par le risque d’atteinte du point de rosée en surface du panneau et donc le risque de formation de condensation.
On connaît également les poutres froides, ce procédé utilise un échangeur thermique qui, en contact avec l’air ambiant génère une induction et donc un flux d’air convectif. Les faibles vitesses du flux d’air induit permettent à ce procédé de bénéficier d’une performance satisfaisante mais uniquement en mode refroidissement. On connaît enfin le dispositif Barrisol Clim® décrit dans le document WO 2018/037184 Al (Jean- Marc SCHERRER [FR] ; Damien LANG [FR]).
Ce dispositif, à l’inverse des procédés précédemment cités, utilise à la fois la convection et le rayonnement pour diffuser la puissance thermique. Très confortable en mode chauffage comme en mode refroidissement grâce à sa diffusion d’air pariétale (le long des parois du local) il évite les phénomènes de courant d’air et permet de bénéficier d’une très bonne homogénéité des températures au sein du volume d’occupation du local. Il nécessite toutefois d’être installé sur l’ensemble de la surface du plafond du local desservi autorisant ainsi une flexibilité réduite dans des bâtiments où les locaux peuvent être amenés à être souvent redéfinis via des changements de cloisonnement comme, par exemple, les plateaux de bureaux.
Par ailleurs, US 2020/003450 (Al) (SURMINSKI DAVID MARK [CA] et AL) décrit un diffuseur à flux laminaire avec éclairage intégré ayant un cadre pour supporter un plénum d'air et un boîtier inférieur. Le plénum d'air reçoit l'air conditionné d'une source d'air conditionné. Le boîtier inférieur est fixé au bas du plénum. Un registre à plaque d’ouverture installé sous le plénum supérieur régule le flux d’air du plénum à travers le diffuseur à flux laminaire. Une face de diffuseur perforée transparente ou translucide forme la sortie du boîtier inférieur vers la pièce du dessous. Des bandes LED sont positionnées autour de la périphérie intérieure du boîtier inférieur. Un panneau réflecteur perforé est positionné en dessous de l’amortisseur de plaque d’ouverture et au-dessus des bandes LED pour diffuser la lumière des bandes LED à travers la face de diffuseur perforée. Quant à lui, JP H0268445 (A) (DIESEL KIKI CO) a pour but d’éliminer une alimentation d'entraînement, de réduire le nombre de pièces et de permettre une prévention d'un bruit d’entraînement du moteur à effectuer par un procédé dans lequel une pièce thermosensible est formée par un alliage d’occlusion d’hydrogène, un actionneur est actionné par un hydrogène pression. Lorsqu'une température de l'air soufflé à l'intérieur d'un conduit de soufflage d'air est élevée, l'hydrogène est évacué d'un alliage d'occlusion d'hydrogène, de sorte qu'une pression d'hydrogène à l'intérieur d'un tuyau et d'un actionneur est augmentée. L'actionneur constitué de soufflets est étendu du fait de cette augmentation de la pression d'hydrogène, une tige est déplacée vers le haut et chacun des volets est réglé pour être dirigé vers le bas. A son tour, lorsque la température de l'air soufflé à l'intérieur du conduit est basse, l'hydrogène est absorbé dans l'alliage d'occlusion d'hydrogène, de sorte que la pression hydraulique à l'intérieur du tuyau ou de l'actionneur diminue et ainsi l'actionneur est rétracté et la tige est déplacé vers le bas. Chacun des volets est disposé vers le haut. A une température intermédiaire entre une température élevée et une température basse, un angle de chacun des volets est commandé linéairement en réponse à une caractéristique d'absorption et de décharge d'hydrogène de l'alliage d'occlusion d'hydrogène.
US 3,937,133 A (BERTIN MANNIE et AL) décrit une sortie pour air conditionné ayant une pluralité de modules interconnectés établissant ses parois latérales qui supportent un fond fermé et par lesquelles la sortie est reliée à un cadre de montage. Chaque module a un cadre de support constitué d'éléments latéraux supérieurs et inférieurs et d'éléments d'extrémité, chacun d'une longueur d'une extrusion fournissant une paroi externe et une paroi disposée vers l'intérieur. Des moyens sont prévus pour interconnecter les cadres les uns aux autres verticalement ou latéralement dans le même plan ou à angle droit de manière à fournir des joints étanches à l’air. D’une façon générale et de sorte à concilier une importante puissance de refroidissement ainsi qu’un bon confort thermique (absence de courants d’air et homogénéité de la température dans le local), il est nécessaire de bénéficier d’un dispositif autorisant la diffusion thermique à la fois par rayonnement et par convection (soufflage d’air vers le local). En ce qui concerne la puissance diffusée par convection thermique, il est important de diffuser l’air de refroidissement parallèlement au plafond et à faible vitesse de sorte à éviter les phénomènes de courant d’air.
L’air de chauffage doit, quant à lui, être diffusé en direction du sol du local et à une vitesse plus importante de sorte à lui assurer suffisamment de portée pour éviter les phénomènes de stratification.
Enfin et hormis le dispositif Barrisol Clim® précédemment cité qui présente toutefois l’inconvénient de devoir être installé sur l’intégralité de la surface de plafond du local, les systèmes de diffusion utilisent soit la convection thermique soit le rayonnement thermique comme vecteur de diffusion de la puissance thermique nécessaire au chauffage et au refroidissement du local ce qui ne leur permet pas de concilier une puissance importante de refroidissement et un confort thermique satisfaisant.
Brève description de l’invention
La présente invention se propose de palier à ces inconvénients en proposant un système modulaire d’ilots permettant le chauffage, le refroidissement et la ventilation de locaux (habitations, appartements, immeubles, usines, salles de sport, écoles, hôpitaux, etc..) tout en assurant un excellent confort thermique (absence de courant d’air et homogénéité de température au sein du volume d’occupation) en chauffage comme en refroidissement ; le système modulaire d’ilots n’ayant pas nécessité d’être positionné contre les parois verticales et permettant ainsi de n’être fixé que sur une partie de la surface du plafond.
Un des buts de la présente invention est de proposer un système rayonnant et convectif permettant de chauffer ou de rafraîchir le local avec une très grande efficacité, de fortes puissances thermiques admissibles et un excellent confort thermique découlant d’une homogénéité des températures et de l’absence de courants d’air.
En particulier, l’invention concerne un système automatique de diffuseur plafonnier d’un local, ledit système étant adapté au chauffage, au refroidissement et à la ventilation dudit local par rayonnement et convection thermique, ledit système comprenant au moins un îlot modulaire destiné à être accroché au plafond du local, ledit îlot modulaire comprenant: un cadre périphérique doté d’au moins une ligne d’accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique comprend une fente de soufflage d’air vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue, accroché sur la ligne d’accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air fixé au capot de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés formé par un déflecteur articulé supérieur et un déflecteur articulé inférieur, fixé au cadre périphérique au niveau de la fente de soufflage d’air et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique est immergé ; un ressort de rappel permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, caractérisé en ce que ledit canal de déflecteurs articulés comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs fixés au cadre périphérique au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
L’invention propose également un îlot modulaire destiné au chauffage, au refroidissement et à la ventilation d’un local par rayonnement et convection thermique, ledit îlot modulaire pouvant être suspendu au plafond d’un local, cet îlot modulaire comprenant : un cadre périphérique doté d’au moins une ligne d’accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique comprend une fente de soufflage d’air vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue, accroché sur la ligne d’accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air fixé au capot de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés formé par un déflecteur articulé supérieur et un déflecteur articulé inférieur, fixé au cadre périphérique au niveau de la fente de soufflage d’air et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique est immergé ; un ressort de rappel permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, caractérisé en ce que ledit canal de déflecteurs articulés comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs fixés au cadre périphérique au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
D’autres avantages inattendus de la composition selon l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée et des exemples de réalisation de l’invention. Brève description des fleures
Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
• La figure 1 illustre un exemple d’ilot modulaire, selon l’invention;
• La figure 2 illustre une coupe de détail transversale d’un îlot modulaire lors d’un fonctionnement en conditions nominales de refroidissement;
• La figure 3 illustre une coupe de détail transversale d’un îlot modulaire fonctionnant en conditions nominales de chauffage;
• La figure 4 illustre une coupe de détail transversale d’un îlot modulaire fonctionnant en conditions intermédiaires de chauffage ou de refroidissement ;
• La figure 5 illustre une coupe longitudinale d’un îlot modulaire.
• La figure 6 illustre une perspective de 2 îlots modulaires accolés l’un à l’autre.
• La figure 7 illustre une vue de dessus de 2 îlots modulaires accolés l’un à l’autre.
Description détaillée de l’invention
Comme évoqué précédemment le meilleur confort thermique au sein d’un local est atteint lorsqu’il est possible de diffuser la puissance thermique nécessaire au chauffage et au refroidissement de ce dernier via une combinaison de rayonnement et de convection thermique.
Par ailleurs la puissance convective diffusée peut être source d’inconfort (courant d’air) ou d’inefficacité (stratification) si l’air soufflé n’est pas orienté en fonction de sa température. De plus l’air chaud nécessite un soufflage à vitesse importante de sorte à bénéficier de suffisamment d’énergie cinétique pour atteindre le sol du local contrairement à l’air froid, plus dense que l’air ambiant, qui tombe naturellement vers le sol du local et qui se doit d’être soufflé à de faibles vitesses de sorte à éviter les phénomènes de courant d’air.
Enfin bon nombre de bâtiments ou locaux, comme les espaces de bureaux, nécessitent une flexibilité autorisant la modularité des espaces souvent sujets à réaménagements via des modifications de cloisonnement.
L’invention ainsi décrite se propose de répondre à l’ensemble de ces contraintes par le biais d’ilots modulaires, travaillant en rayonnement et convection thermique, capables d’adapter automatiquement (donc sans action de l’usager) l’orientation et la vitesse du flux d’air soufflé vers le local, l’ilot modulaire ou l’ensemble d’ilots modulaires n’encombrant qu’une partie de la surface du plafond sans nécessité d’être accolé aux parois verticales.
Bien que des méthodes et des matériaux similaires ou équivalents à ceux décrits ici puissent être utilisés dans la pratique, des méthodes et des matériaux appropriés sont décrits ci-dessous. Toutes les publications, demandes de brevet, brevets et autres références mentionnées ici sont incorporées par référence dans leur intégralité. De plus, les matériaux, les méthodes et les modes de réalisations décrits sont uniquement illustratifs et ne sont pas destinés à être limitatifs.
En cas de conflit, la présente description, y compris les définitions, prévaudra.
Sauf définition contraire, tous les termes techniques et scientifiques utilisés dans le présent document ont la même signification que celle généralement comprise par l'homme du métier auquel le sujet appartient. Telles qu'utilisées ici, les définitions suivantes sont fournies afin de faciliter la compréhension de la présente invention.
Le terme «comprendre ou comprend» est généralement utilisé dans le sens d'inclure, c'est- à-dire de permettre la présence d'une ou plusieurs caractéristiques ou composants.
Tel qu'utilisé dans la description et les revendications, les formes singulières « un »,
« une » et « le », « la » incluent des références plurielles, sauf indication contraire du contexte. Le terme « air traité » signifie un air refroidi ou réchauffé (de sorte à assurer les besoins de refroidissement ou de chauffage d’un local) et doté d’un apport d’air neuf extérieur de sorte à assurer la ventilation d’air hygiénique du local.
En règle générale, il est entendu par « air froid » une température allant jusqu’à 20°C et « air chaud » toute température située au-delà de 20°C.
La présente invention se propose de fournir un système automatique de diffuseur plafonnier d’un local, ledit système étant adapté au chauffage, au refroidissement et à la ventilation dudit local par rayonnement et convection thermique, ledit système comprenant au moins un îlot modulaire destiné à être accroché au plafond du local, ledit îlot modulaire comprenant: un cadre périphérique (1) doté d’au moins une ligne d’ accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue (8) située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique (1) comprend une fente de soufflage d’air (2) vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue (8), accroché sur la ligne d’ accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot (19) formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air (4) fixé au capot (18) de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé par un déflecteur articulé supérieur (11) et un déflecteur articulé inférieur (10), fixé au cadre périphérique (1) au niveau de la fente de soufflage d’air (2) et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique (13) permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement (14) et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) est immergé ; un ressort de rappel (15) permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique (13) et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, et où, ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme (12) positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) fixés au cadre périphérique (1) au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme (12) un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit système automatique est configuré pour que: lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire, la section du canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé entre le déflecteur articulé inférieur (10) et supérieur (11) diminue lorsque l’inclinaison de ces derniers augmente par rapport à un plan horizontal générant une plus grande vitesse d’air soufflé propice au mode chauffage ; lorsque de l’air froid est soufflé dans 1 ’ îlot modulaire, la section du canal de déflecteurs articulés (10, 11) formée entre le déflecteur articulé inférieur (10) et supérieur (11) augmente allant jusqu’à une section du canal maximale lorsque les deux déflecteurs articulés (10, 11) sont en position horizontale générant une faible vitesse d’air propice au mode refroidissement.
De préférence, ledit îlot modulaire est en outre doté d’un isolant acoustique (16) ainsi que dudit élément de diffusion comme une toile tendue (8) optionnellement micro perforée, permettant le traitement acoustique du local.
Avantageusement, ledit système automatique de diffuseur plafonnier et de traitement acoustique comprend en outre un piquage de connexion d’aspiration d’air (3) fixé au capot supérieur (19) de l’ilot modulaire et communiquant avec un caisson d’aspiration (18) doté d’un filtre (6) aspirant l’air ambiant du local depuis le capot supérieur (19) dudit îlot modulaire.
De préférence, ledit piquage de connexion d’aspiration d’air (3) est connecté à un conduit d’aspiration d’air de sorte à acheminer l’air ambiant du local vers une unité de climatisation extérieure tel qu’un ventilo-vecteur ou une centrale de traitement d’air à injecter.
Avantageusement, l’air traité injecté dans le volume intérieur de l’ilot modulaire par l’intermédiaire du piquage de connexion de soufflage d’air (4) correspond à de l’air ambiant chauffé ou refroidi et optionnellement mélangé à de l’air neuf de ventilation. Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) déploie une course de son piston proportionnelle à la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire.
Suivant un autre mode de réalisation, ledit moyen d’actionnement des déflecteurs (14) reliant le moyen d’actionnement thermostatique (13) au canal de déflecteurs articulés (10, 11) est fixé au déflecteur articulé supérieur (11) soumettant ainsi ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) à un angle dépendant de la température d’air traité injecté dans l’ilot modulaire. Avantageusement, l’ilot modulaire est en outre doté d’au moins une source lumineuse (17) fixée à l’intérieur de l’ilot modulaire et autorisant l’éclairement du local, la lumière générée par la source lumineuse (17) étant répartie sur l’élément de diffusion, comme une toile tendue (8) visible depuis le local. Suivant un mode préféré de réalisation, l’ilot modulaire est en outre doté d’un élément de diffusion de la lumière comme une toile tendue (9), ainsi que d’une ligne d’ accroche supérieure du cadre périphérique (1) permettant d’accrocher l’élément de diffusion de la lumière (9) situé en contrebas de la source lumineuse (17).
Avantageusement, ledit déflecteur articulé inférieur (10) fait office de barrière à la lumière afin de ne pas rendre visible la source lumineuse (17) et / ou d’interdire la sortie de lumière par la fente de soufflage (2).
Selon un autre mode de réalisation, ledit îlot modulaire comprend des suspentes d’ accroches (7) ou un autre moyen de fixation permettant sa fixation au plafond du local.
Suivant un mode de réalisation préféré, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) est un vérin.
Selon un mode de réalisation de l’invention, il est prévu que plusieurs îlots modulaires soient accolés l’un à l’autre permettant à l’air traité de circuler d’un îlot modulaire à l’autre par l’intermédiaire d’une fente de raccordement inter module (5) disposée sur les petits côtés (23 et 24) du cadre périphérique (1) de chaque îlot modulaire.
Un autre objet de l’invention est de fournir un Ilot modulaire destiné au chauffage, au refroidissement et à la ventilation d’un local par rayonnement et convection thermique, ledit îlot modulaire pouvant être suspendu au plafond d’un local, ledit îlot modulaire comprenant : un cadre périphérique (1) doté d’au moins une ligne d’ accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue (8) située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique (1) comprend une fente de soufflage d’air (2) vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue (8), accroché sur la ligne d’ accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot (19) formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air (4) fixé au capot (18) de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé par un déflecteur articulé supérieur (11) et un déflecteur articulé inférieur (10), fixé au cadre périphérique (1) au niveau de la fente de soufflage d’air (2) et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique (13) permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement (14) et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) est immergé ; un ressort de rappel (15) permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique (13) et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, et où, ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme (12) positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) fixés au cadre périphérique (1) au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme (12) un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
L’invention telle que décrite, présente notamment l’avantage d’autoriser une diffusion thermique vers le local desservi à la fois en rayonnement et en convection. En effet sous l’effet du flux d’air traité (chaud ou froid) injecté dans l’ilot modulaire la surface diffusante (8) (idéalement une toile tendue) va se réchauffer ou se refroidir de sorte à générer un rayonnement thermique vers le local. Par ailleurs, l’air traité injecté dans Pilot modulaire, après avoir cédé une partie de son énergie thermique à surface diffusante, va ressortir par la (ou les) fente(s) de soufflage (2) occasionnant ainsi une diffusion par convection thermique vers le local (pièce à traiter).
Par ailleurs, grâce au moyen d’actionnement thermostatique (13) (par exemple un vérin thermostatique) sur le canal articulé de déflecteurs (10, 11), cette solution permet une orientation du flux d’air soufflé par la fente (2) (puissance convective) dépendante de la température du flux d’air traité, ainsi lorsque de l’air froid est injecté dans l’ilot modulaire (en mode refroidissement) il sera soufflé de façon parallèle au plafond, idéalement à 0°, (course minimale du moyen d’actionnement thermostatique (13)) ; à l’inverse lorsque de l’air chaud est injecté dans l’ilot modulaire (en mode chauffage), il sera soufflé en direction du local (idéalement à 45°) de sorte à éliminer les phénomènes de stratification.
Enfin, la géométrie utilisée basée sur une articulation (générant idéalement un parallélogramme au niveau des déflecteurs), permet une variation de la section de la fente de soufflage (2), ainsi en mode refroidissement les déflecteurs (ou ailettes) en position horizontale génèrent la section maximale de la fente (2) et donc des vitesses d’air faibles ; à l’inverse en mode chauffage la section de la fente (2) est réduite au maximum augmentant ainsi la vitesse de l’air soufflé et donc la portée du flux d’air.
Le système selon l’invention permet d’agir sur la fente de soufflage d’air (2) et donc sur le canal articulé de déflecteurs (10, 11) de façon à diriger son flux et de faire varier sa section.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
En particulier, il est proposé à la figure 1, un élément d’ilot modulaire pour le chauffage et/ou le rafraîchissement et la ventilation d’un local de bâtiment, l’élément îlot modulaire une fois suspendu audit plafond par l’intermédiaire de suspentes (7) comprend : un piquage de connexion (3) permettant la connexion à un conduit d’aspiration d’air de sorte à acheminer l’air ambiant du local vers une unité de climatisation, par exemple un ventilo-vecteur ou une centrale de traitement d’air ; l’air aspiré depuis le local transitant idéalement à travers un filtre (6) via par exemple un caisson d’aspiration porte filtre étanche (18) fixé au capot supérieur (19) de l’ilot modulaire (voir figure 5); une fois chauffé ou refroidi et optionnellement mélangé à de l’air neuf de ventilation (si l’îlot modulaire est également connecté au système de ventilation du local), l’air traité est injecté à l’intérieur du volume de l’ilot par l’intermédiaire d’un piquage de connexion du conduit de soufflage (4) ; suivant la température de l’air traité injecté dans l’ilot, le vérin thermostatique (13) (ou tout autre matériel permettant de remplir le même usage) déploie une course de son piston proportionnelle à la température de l’air injecté (voir figures 2, 3 et 4).
Ainsi plus l’air est chaud plus la course est importante et inversement, un ressort de rappel (15) permet d’opposer une force à la course du vérin thermostatique (13) de sorte à ramener celui-ci à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot ; le vérin thermostatique (13) actionne un moyen d’actionnement des déflecteurs de soufflage d’air (14), comme par exemple une tringle d’actionnement (ou tringlerie), connecté au canal de déflecteurs articulés (10, 11), soumettant les déflecteurs (10, 11) à un angle dépendant de la température d’air traité injecté dans l’ilot modulaire; quelle que soit leur angle, les déflecteurs articulés, idéalement 2 déflecteurs avec un supérieur et un inférieur (10 et 11) , fixés au cadre périphérique (1) restent parallèles grâce au moyen articulé de maintien du parallélisme des déflecteurs comme par exemple une tringle articulée (12) les reliant entre eux, en effet les points d’articulation entre les déflecteurs (idéalement 2 déflecteurs 10 et 11), le cadre périphérique (1) et le moyen articulé de maintien du parallélisme des déflecteurs (12) décrivent idéalement un parallélogramme A-B-C-D (voir figures 2, 3 et 4) ; l’air traité, injecté dans l’ilot modulaire est ainsi soufflé vers le local, via la fente de soufflage (2) suivant un angle équivalent à celui des déflecteurs eux même actionnés par le vérin thermostatique (13) et s’adapte donc automatiquement de sorte à respecter l’inclinaison permettant l’atteinte du meilleur confort thermique ; de par les caractéristiques de la géométrie adoptée par les déflecteurs, (idéalement un parallélogramme A-B-C-D) la section de passage d’air entre les déflecteurs (idéalement un déflecteur inférieur (10) et un déflecteur supérieur (11)) diminue lorsque l’inclinaison de ces derniers augmente par rapport à un plan horizontal, ainsi lors d’une injection d’air très froid (figure 2) la section de la fente est maximale (les déflecteurs étant idéalement en position horizontale) générant ainsi une faible vitesse d’air propice au confort en mode refroidissement. A l’inverse lorsque de l’air très chaud est soufflé au sein de l’ilot (figure 3) la section de la fente est minimale générant ainsi une plus grande vitesse d’air soufflé propice au mode chauffage. L’invention ainsi décrite permet de faire varier à la fois l’angle sous lequel l’air traité est soufflé vers le local et la vitesse à laquelle ce dernier est soufflé et ce automatiquement en fonction de la température de l’air injecté dans l’ilot modulaire.
Avantageusement, l’ilot modulaire est doté d’un isolant acoustique (16) ainsi que d’un élément de diffusion (8) (par exemple une toile tendue) micro perforé, permettant ainsi le traitement acoustique du local.
De préférence, l’ilot est également doté d’un élément de diffusion de la lumière (idéalement une toile tendue) (9) ainsi que d’une source lumineuse (17) fixée par exemple à sa périphérie ou sur la face inférieure du capot (19) ou de l’isolant (16) autorisant l’éclairement du local via une lumière répartie sur l’élément de diffusion (8) (idéalement une toile tendue) visible depuis le local.
Avantageusement, le déflecteur articulé inférieur (11) fait office de barrière à la lumière de sorte à interdire la sortie de lumière par la fente de soufflage (2).
Selon un mode de réalisation particulier l’ilot modulaire décrit précédemment ne comprend pas de piquage d’aspiration d’air, de caisson et de dispositif de filtration de sorte à générer uniquement un soufflage d’air vers le local. Dans ce cas l’aspiration d’air est réalisée via un dispositif indépendant de la présente invention.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, plusieurs îlots modulaires peuvent êtres accolés de sorte à générer une surface émettrice plus importante. Dans ce cas une fente de raccordement (5) disposée, par exemple, sur les petits côtés de chaque îlot modulaire permet à l’air traité, insufflé dans les îlots, de circuler d’un îlot modulaire à l’autre. Ces fentes de raccordement (5) peuvent bien entendu également être situées sur les grands côtés de l’ilot modulaire, dans ce cas les fentes de soufflage vers le local (2) se situeraient sur les petits cotés.
Pour ce faire, les fentes de raccordement de chaque îlot modulaire sont connectées entre elles, idéalement en accolant les îlots entre eux du côté de la face comprenant la fente de raccordement inter modules (5). Lorsque plusieurs îlots modulaires sont accolés (voir figures 6 et 7), par exemple 2 îlots modulaires (20 et 21), leurs petits cotés mitoyens (23 et 24) sont dotés d’une fente de raccordement (5) permettant le passage de l’air traité d’un îlot modulaire à l’autre.
Les petits cotés situés aux extrémités de la structure obtenue (22 et 25) sont alors soit dépourvus de fente de raccordement (5), soit leur fente de raccordement (5) est obturée par tout moyen convenant à cet effet.
Bien entendu selon un autre mode de réalisation de l’invention, il est également prévu d’accoler plus de deux îlot modulaires entre eux, par exemple 3 ou 4 ou plus. Dans ce cas, les petits cotés situés aux extrémités de la structure obtenue (22 et 25) sont également pourvus de fente de raccordement (5).
Par contre, un îlot modulaire utilisé seul, donc non accolé à d’autres îlots modulaire sera dépourvu de fente de raccordement (5) sur ces petits cotés ou alors verra les fentes de raccordement de ses petits cotés obturées par tout moyen permettant de remplir cet usage.
Numéros de références employés dans les figures:
1 : cadre périphérique de l’ilot modulaire 2 : fente de soufflage vers le local
3 : Piquage de connexion du conduit d’aspiration d’air 4 : Piquage de connexion du conduit de soufflage d’air
5 : Fente de raccordement inter modules
6 : Filtre
7 : suspente d’accroche de l’ilot modulaire
8 : élément de diffusion comme par exemple une toile tendue de finition visible depuis le local
9 : élément de diffusion de la lumière par exemple une toile tendue permettant la diffusion homogène de lumière en cas d’intégration de FEDs
10 : déflecteur articulé inférieur de soufflage d’air
11 : déflecteur articulé supérieur de soufflage d’air
12 : moyen articulé de maintien du parallélisme des déflecteurs comme par exemple une tringle articulée
13 : moyen d’actionnement thermostatique comme par exemple un vérin thermostatique
14 : moyen d’actionnement des déflecteurs de soufflage d’air comme par exemple une tringle d’actionnement
15 : ressort de rappel
16 : Isolant acoustique
17 : source de lumière LED 18 : caisson d’aspiration avec glissière porte filtre
19 : capot supérieur de l’ilot modulaire
20 : îlot modulaire 1 d’une composition d’ilots modulaire accolés
21 : îlot modulaire 2 d’une composition d’ilots modulaire accolés 22 : petit côté droit îlot modulaire 1
23 : petit côté gauche îlot modulaire 1
24 : petit côté droit îlot modulaire 2
25 : petit côté gauche îlot modulaire 2

Claims

REVENDICATIONS
1. Système automatique de diffuseur plafonnier d’un local, ledit système étant adapté au chauffage, au refroidissement et à la ventilation dudit local par rayonnement et convection thermique, ledit système comprenant au moins un îlot modulaire destiné à être accroché au plafond du local, ledit îlot modulaire comprenant: un cadre périphérique (1) doté d’au moins une ligne d’ accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue (8) située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique (1) comprend une fente de soufflage d’air (2) vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue (8), accroché sur la ligne d’ accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot (19) formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air (4) fixé au capot (18) de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé par un déflecteur articulé supérieur (11) et un déflecteur articulé inférieur (10), fixé au cadre périphérique (1) au niveau de la fente de soufflage d’air (2) et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique (13) permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement (14) et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) est immergé ; un ressort de rappel (15) permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique (13) et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, caractérisé en ce que ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme (12) positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) fixés au cadre périphérique (1) au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme (12) un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
2. Système automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système automatique est configuré pour que: lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire, la section du canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé entre le déflecteur articulé inférieur (10) et supérieur (11) diminue lorsque l’inclinaison de ces derniers augmente par rapport à un plan horizontal générant une plus grande vitesse d’air soufflé propice au mode chauffage ; lorsque de l’air froid est soufflé dans 1 ’ îlot modulaire, la section du canal de déflecteurs articulés (10, 11) formée entre le déflecteur articulé inférieur (10) et supérieur (11) augmente allant jusqu’à une section du canal maximale lorsque les deux déflecteurs articulés (10, 11) sont en position horizontale générant une faible vitesse d’air propice au mode refroidissement.
3. Système automatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ilot modulaire est en outre doté d’un isolant acoustique (16) ainsi que dudit élément de diffusion comme une toile tendue (8) optionnellement micro perforée, permettant le traitement acoustique du local.
4. Système automatique de diffuseur plafonnier et de traitement acoustique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un piquage de connexion d’aspiration d’air (3) fixé au capot supérieur (19) de l’ilot modulaire et communiquant avec un caisson d’aspiration
(18) doté d’un filtre (6) aspirant l’air ambiant du local depuis le capot supérieur
(19) dudit îlot modulaire. 5. Système automatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piquage de connexion d’aspiration d’air (3) est connecté à un conduit d’aspiration d’air de sorte à acheminer l’air ambiant du local vers une unité de climatisation extérieure tel qu’un ventilo-vecteur ou une centrale de traitement d’air à injecter.
6. Système automatique selon l’une quelconque la revendication 5, caractérisé en ce que l’air traité injecté dans le volume intérieur de l’ilot modulaire par l’intermédiaire du piquage de connexion de soufflage d’air (4) correspond à de l’air ambiant chauffé ou refroidi et optionnellement mélangé à de l’air neuf de ventilation.
7. Système automatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) déploie une course de son piston proportionnelle à la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire.
8. Système automatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen d’actionnement des déflecteurs (14) reliant le moyen d’actionnement thermostatique (13) au canal de déflecteurs articulés (10, 11) est fixé au déflecteur articulé supérieur (11) soumettant ainsi ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) à un angle dépendant de la température d’air traité injecté dans l’ilot modulaire.
9. Système automatique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ilot modulaire est en outre doté d’au moins une source lumineuse (17) fixée à l’intérieur de l’ilot modulaire et autorisant l’éclairement du local, la lumière générée par la source lumineuse (17) étant répartie sur l’élément de diffusion, comme une toile tendue (8) visible depuis le local. 10. Système automatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’ilot modulaire est en outre doté d’un élément de diffusion de la lumière comme une toile tendue (9), ainsi que d’une ligne d’ accroche supérieure du cadre périphérique (1) permettant d’accrocher l’élément de diffusion de la lumière (9) situé en contrebas de la source lumineuse (17).
11. Système automatique selon l’une quelconques des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le déflecteur articulé inférieur (10) fait office de barrière à la lumière afin de ne pas rendre visible la source lumineuse (17) et / ou d’interdire la sortie de lumière par la fente de soufflage (2).
12. Système automatique selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ilot modulaire comprend des suspentes d’accroches (7) ou un autre moyen de fixation permettant sa fixation au plafond du local.
13. Système automatique selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d’actionnement thermostatique (13) est un vérin.
14. Système automatique selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs îlots modulaires sont accolés l’un à l’autre permettant à l’air traité de circuler d’un îlot modulaire à l’autre par l’intermédiaire d’une fente de raccordement inter module (5) disposée sur les petits côtés (23 et 24) du cadre périphérique (1) de chaque îlot modulaire.
15. Ilot modulaire destiné au chauffage, au refroidissement et à la ventilation d’un local par rayonnement et convection thermique, ledit îlot modulaire pouvant être suspendu au plafond d’un local, ledit îlot modulaire comprenant : un cadre périphérique (1) doté d’au moins une ligne d’ accroche d’un élément de diffusion comme une toile tendue (8) située dans sa partie inférieure opposée au plafond; sur l’une ou plusieurs de ses faces ledit cadre périphérique (1) comprend une fente de soufflage d’air (2) vers le local ; un élément de diffusion comme une toile tendue (8), accroché sur la ligne d’ accroche du cadre périphérique, visible depuis le local et formant la face inférieure horizontale dudit îlot modulaire; un capot (19) formant la face supérieure de l’ilot modulaire faisant face au plafond; un piquage de connexion de soufflage d’air (4) fixé au capot (18) de l’ilot modulaire et permettant l’injection d’air traité dans le volume intérieur de l’ilot modulaire; un canal de déflecteurs articulés (10, 11) formé par un déflecteur articulé supérieur (11) et un déflecteur articulé inférieur (10), fixé au cadre périphérique
(1) au niveau de la fente de soufflage d’air (2) et permettant d’orienter l’air soufflé sous un angle définit par rapport au plafond variant de 0°, à savoir parallèle au plafond lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot, à un maximum de 70° lorsque de l’air chaud est soufflé dans l’ilot modulaire; un moyen d’actionnement thermostatique (13) permettant d’actionner ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) par l’intermédiaire d’un moyen d’actionnement des déflecteurs comme une tringle d’actionnement (14) et conférant au canal un angle de soufflage dépendant de la température de l’air traité injecté dans l’ilot modulaire, ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) comprenant un piston dont la course de sortie dépend de la température d’air dans laquelle ledit moyen d’actionnement thermostatique (13) est immergé ; un ressort de rappel (15) permettant d’exercer une force opposée à la course du piston dudit moyen d’actionnement thermostatique (13) et ainsi de le faire revenir à sa course minimale lorsque de l’air froid est soufflé dans l’ilot modulaire, caractérisé en ce que ledit canal de déflecteurs articulés (10, 11) comporte un moyen articulé du maintien du parallélisme (12) positionné dans ledit canal et reliant les déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) aux points d’articulations B et C respectivement, lesdits déflecteurs articulés supérieurs et inférieurs (11 et 10) fixés au cadre périphérique (1) au niveau des point d’articulations A et D décrivant avec les points d’articulations B et C dudit moyen articulé du maintien du parallélisme (12) un parallélogramme A-B-C-D imposant un parallélisme de ses côtés opposés.
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