<Desc/Clms Page number 1>
" PERFECTIONNEMENTS A LA CLIMATISATION DES LOCAUX ET NOU-
VELLES ENCEINTES CONFINEES FAISANT APPLICATION DE CES
PERFECTIONNEMENTS "
La présente invention concerne la climatisation et plus spécialement la climatisation des locaux habités. La climatisation et notamment le confort dans les locaux habités, dépendent surtout de la température et du degré hygrométrique de l'air. Il est évidemment facile de maintenir une température à l'intérieur d'un local, supérieure à celle de l'extérieur, la technique du chauffage fournit à cet égard
<Desc/Clms Page number 2>
toutes les ressources désirables. Le réglage du degré hygrométrique est par contre beaucoup moins facile.
Il devient tout à fait difficile lorsqu'il s'agit, comme c'est le cas dans les climats tropicaux, ou à la saison chaude dans les climats dits tempérés, de maintenir dans un local une température suffisamment basse avec un degré hygrométrique satisfaisant.
La solution qui consiste à envoyer dans le local de l'air frais préalablement desséché ou humidifié au degré convenable est impraticable dans les locaux de grandes dimensions et non hermétiquement clos.
On doit en effet choisir l'une des deux solutions suivantes :
On envoie dans le local de l'air à la température désirée.
On envoie de l'air à une température sensiblement plus basse que la température qu'on veut maintenir dans le local.
La première solution nécessite un débit d'air considérable. Elle est impraticable si l'on considère les dépenses qu'elle entraîne, et parce qu'elle revient à plonger les occupants du local dans un courant d'air intense.
La seconde solution est moins coûteuse mais le contact de l'air très frais avec l'air plus chaud du local donne lieu à des condensations de vapeur d'eau qui se rassemblent sur les parois ou les meubles directement frappés par les courants d'air frais.
La présente invention remédie à ces inconvénients.
Elle tire parti du fait d'observation, que le confort, pour les occupants d'un local ne dépend pas absolument, pour un degré hygrométrique convenable, de la température propre de l'atmosphère de ce local. Si cette atmosphère est sensiblement immobile et relativement chaude ou froide, les occupants peu-
<Desc/Clms Page number 3>
vent éprouver la sensation de fraîcheur ou de chaleur si des parois plus froides ou plus chaudes sont placées dans leur voisinage.
L'invention consiste principalement à disposer, au voisinage des occupants d'un local, des parois concaves le long desquelles est entretenue une lame mince d'air frais ou chaud en circulation continue.
La mise en oeuvre de l'invention ainsi définie dans son principe atteint sa forme la plus avantageuse lorsque'les parois concaves précitées constituent les parois mêmes du le- oal à climatiser. La réalisation de tels locaux, s'ils sont de grandes dimensions, aboutit à des solutions architectura- les et techniques coûteuses. Aussi est-il préférable de réaliser des enceintes confinées habitables, de dimensions ré- duites, qui trouvent leur place dans les locaux d'habitation usuels. Ces enceintes qui peuvent constituer des alcôves de repos, salles à manger, des salles d'opérations chirurgicales, sont surtout intéressantes lorsqu'il s'agit d'isoler les oc- cupants d'une atmosphère chaude et humide comme celle des .climats .tropicaux.
On peut aussi appliquer ces enceintes à la réalisa- tion de meubles hermétiques ou armoires froides, les parois intérieures de ces meubles étant léchées par des nappes d'air froid.
Les lames minces d'air en circulation contre les parois concaves ne se détendent pas ou très peu dans l'atmos- phère stagnante qu'elles enveloppent. On peut régler la diffusion de ces nappes dans une zone déterminée de cette atmosphère stagnante et leur sortie à l'extérieur en entraînant une partie de la dite atmosphère qui se renouvelle progressi- vement. Dans le cas où les nappes sont constituées par de l'air frais, les condensations sur les parois sont évitées du fait de la circulation constante entretenue.
<Desc/Clms Page number 4>
Enfin l'air des nappes n'étant admis que progressivement et après diffusion lente dans l'atmosphère respirée, il peut être admis très chaud ou très froid dans l'enceinte confinée. Si l'air est amené très froid il a été automatiquement desséché, En se réchauffant contre la paroi il s'éloigne de plus en plus de son point de rosée et empêche de ce fait toute condensation sur cette paroi.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple seulement, diverses formes de mise en oeuvre des perfectionnements objet de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent schématiquement, en élévation avec coupe longitudinale et en planrespectivement, une première forme de réalisation d'une enceinte confinée.
La figure 3 est une vue perspective d'une deuxième forme de réalisation d'enceinte confinée, l'enveloppe externe étant supprimée pour montrer la constitution de l'ossature.
Les figures 4 et 5 sont des schémas montrant respectivement en élévation avec coupe longitudinale et en plan, une troisième forme de réalisation d'enceinte confinée.
La figure 6 montre schématiquement en section verticale axiale, une quatrième forme d'exécution d'une enceinte confinée.
La figure 7 est une vue perspective d'un lit de repos climatisé.
Les figures 8 et 9 montrent respectivement en élévation vue de face, et en coupe horizontale, une alcôve d'angle climatisée.
La figure 10 montre, en coupe verticale, un radiateur pour l'entretien d'une lame d'air climatisé le long d'une paroi d'un local d'habitation.
La figure 11, montre en coupe transversale, un plafond chauffant ou rafraîchissant.
<Desc/Clms Page number 5>
Quelle que soit sa forme de réalisation, une enceinte conforme à l'invention, comporte des parois dont les suffaces internes, ou tout au moins certaines d'entre elles, sont ooncaves de façon qu'on puisse entretenir en circulation le long de ces surfaces, des nappes minces d'air, sans que ces nappes puissent se diffuser sensiblement dans l'atmosphère stable qu'elles entourent.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, l'enceinte a une forme générale ovoïde pourvue de portes d'accès 1 à fermeture étanche, de toutes dispositions appropriées, et, s'il y a lieu, de baies vitrées d'éclairage telles que 2, Si cette enceinte est destinée à contenir un lit 3, celui-ci est convenablement supporté par rapport à la paroi 4, en prenant toutes précautions pour ne pas donner lieu, sur la surface interne de cette paroi, à des zones de remous trop importantes dans les nappes d'air en circulation. Le lit peut être agencé en lit transformable en fauteuil, ou être relevé autour de charnières et porter, sur sa face inférieure, une table rabattable et des sièges du genre strapontin articulé.
A l'un des sommets de l'enceinte ovoïde, de préférence au sommet qui correspond à la plus grande courbure de la paroi 1, est prévue l'entrée 5 de l'air préalablement conditionné au point de vue hygrométrique et température. Cet air est soufflé sous pression déterminée et rencontre un diffuseur 6 qui le répartit en une nappe uniforme sur la surface interne de la paroi 1. Cette surface est dépourvue d'aspérités et la circulation de l'air est entretenue en lames minces et régulièrement. Au sommet 7 de l'enceinte, opposé à. l'entrée d'air 5, les veines de la nappe se rencontrent et le choc et les remous qui en résultent donnent lieu à un courant axial 8 qui se dirige, naturellement, ou par le fait d'une légère dépression créée par un aspirateur, vers une sortie 9 prévue au centre du diffuseur 6.
Il est à noter que ce courant axial 8 n'affecte pas la forme d'une veine bien définie et qu'il se
<Desc/Clms Page number 6>
diffuse partiellement daus l'atmosphère voisine à laquelle il se mélange, en l'entraînant à l'extérieur. Il se produit donc: - Un apport d'air frais par diffusion des nappes dans l'atmosphère stable. Cette diffusion est faible, par unité de surface des nappes, mais elle est appréciable du fait de l'importance des dites surfaces par rapport au volume de l'atmosphère stable.
- Une évacuation d'air usé.
Il est clair qu'on peut régler facilement la vitesse de renouvellement de l'atmosphère stable dans laquelle sont immergés les occupants. La température de l'air stable est très différente de la température des nappes, car les occupants subissent le rayonnement direct des parois chauffées ou rafraîchies, C'est ce rayonnement qui détermine le confort et permet aux occupants d'avoir la sensation de chaleur ou de fraîcheur tout en respirant une atmosphère à température moyenne. Comme expliqué plus haut, au cas où l'air admis est de l'air froid, aucune condensation n'est à redouter sur les parois, puisque celles-ci sont constamment léchées par de l'air sec en mouvement.
On conçoit, par ailleurs, que le degré hygrométrique de l'air qui compose l'atmosphère stable est facilement contrôlé,' ainsi que sa température propre, par le degré hygrométrique et la température de l'air admis et la vitesse de circulation.
L'enceinte ainsi réalisée peut être montée sur un support 10 pourvu de roues 11, à la manière des meubles, pour être facilement déplacée dans un local d'habitation.
Les matériaux employés pour la construction des encein tes, sont de préférence, le bois contreplaqué. Dans l'exemple de la figure 3, l'enceinte comporte une ossature la qui soutient la paroi 1 proprement dite. Cette ossature est avantageusement enveloppée d'une paroi qui peut être en feuilles minces d'aluminium par exemple, les vides étant comblés avec
<Desc/Clms Page number 7>
un calorifuge tel que, le feutre, la paille, le liège ou autre.
On peut n'entretenir les nappes d'air en circulation que sur une partie de la surface interne de la paroi de l'en- ceinte. Bans l'exemple des figures 4 et 5, l'enceinte est constituée par un bâti parallélépipédique 12 dans lequel est disposa une paroi 13 dont la sedtion verticale longi- tudinale est celle d'une ove. L'air conditionné, qui est en- voyé sur les faces internes de la paroi 13 par deux lumières 14 occupant toute la largeur de l'enceinte, est réparti en deux nappes par un déflecteur 15. Les deux nappes se ren- contrent en 16, pour former une nappe horizontale 17 qui s'échappe, avec les effets déjà mentionnés à propos des fi- gures 1 et 2, par une lumière 18 prévue au centre du dé- flecteur 15.
Les parois latérales 19 ne sont pas léchées par l'air conditionné et doivent être soigneusement calorifu- gées pour éviter tout échange thermique entre l'intérieur de l'enceinte et l'extérieur. L'air conditionné est refoulé par un ventilateur 20 dans un conduit 21 qui se divise et s'épanouit pour former deux buses 22 raccordées aux lumiè- res 14. Ce ventilateur 20 entraîne par un moteur électrique 23, aspire l'atmosphère extérieure à travers une enceinte de conditonnement appropriée 24. L'ensemble est monté sur une plate-forme 25 à roues porteuses 26. Cette réalisation se prête faoilement à une construction démontable qui permet-le transport sous un-- encombrement réduit.
La figure 6 montre une enceinte cylindrique 27 à dôme supérieur qui convient spécialement bien à la réalisation dtune salle d'opérations chirurgicales. L'air conditionné est soufflé en 29, par le sommet du dôme, autour d'un diffuseur 30 et lèche les parois pour atteindre le plancher. Le renou- vellement de l'atmosphère stable a lieu : - soit en prévoyant une évacuation avec aspiration sous le plancher en 31,
<Desc/Clms Page number 8>
- soit en prévoyant cette évacuation à la partie supérieure au centre du diffuseur 30. L'air conditionné peut être chargé de vapeurs bactéricides qui assurent et maintiennent l'asepsie de l'atmosphère stable.
L'air froid ou chaud peut aussi être introduit par des lumières disposées suivant des génératrices verticales des parois concaves, et notamment cylindriques comma dans la réalisation de la figure 6. En d'autres termes, des entrées et sorties telles que 14 et 18 des figures 4 et 5 sont disposées verticalement dans le sens de la hauteur des parois de l'enceinte à conditionner. Les entrées et les sorties d'air peuvent aussi être prévues en des endroits distincts de ces parois.
Les nappes d'air peuvent enfin sortir directement dans l'atmosphère comme c'est le cas notamment pour les réali- sations des figures 7 à 9. Dans l'exemple de réalisation de la figure 7, un lit de repos 32 est disposé à la partie inférieure d'une enceinte à plafond semi-cylindrique concave 33, et ouverte sur sa face avant en 34. Sous le lit 32, est disposé un groupe (ventilateur et échangeur thermique, et appareils divers de conditionnement) non représenté, pour souffler de l'air en lame sur la surface interne du plafond.
Cet air sort de lumières 35 et suit en nappe, le trajet indiqué par les flèches. Un volet 36, d'inclinaison variable, permet, soit de laisser la nappe se diffuser directement dans l'atmosphère, soit de l'obliger à redescendre en rideau dans le plan théorique de l'ouverture 34,
L'occupant du lit de repos 32 est ainsi "climatisé" dans des conditions comparables à celles exposées dans ce qui précède.
L'alcôve montrée à la figure 8 se présente extérieurement sous la forme d'un bloc dont les faces externes 37 sont dans deux plans perpendiculaires de façon à sappli-
<Desc/Clms Page number 9>
quer sur les murs 38, dans l'angle d'un local. L'espace 39 réservé entre ces murs et la paroi de fond 40 du bloc est occupé par-le groupe 41 de soufflage d'air conditionné.
Le bloc comporte un plafond plan 42 et il est ouvert sur sa face avant en 43. Sa paroi latérale interne 44 est une surface dont les génératrices sont des verticales et dont la directrice est une ellipse ou une courbe de forme similaire.
L'air conditionné est so&fflé en 45, par une lumière continue, ou des orifices répartis sur la génératrice médiane de la paroi 44, et il est divisé en deux nappes 46 et 47 qui lèchent la dite paroi, pour s'échapper en se diffusant à l'extérieur.
On peut sur ce principe, comme indiqué plus haut, établir de petites armoires frigorifiques, par exemple pour 300 à 400 frigories-heure. Pour ces armoires, l'ouverture 43 de la face antérieure est fermée par une ou plusieurs portes; et des lumières de sortie des nappes à l'extérieur sont ménagées aux endroits convenables. Dans tous les cas, les parois sont soigneusement calorifugées.,Dans le bloc-alcôve des figures 5, 8 et 9, on a montré des remplissages calorifuges en 48.
Bien que les parois concaves soient essentielles pour obtenir des nappes de léchage dans toutes les positions de l'espace, on peut utiliser des parois planes si l'on veut obtenir des nappes simplement ascendantes ou descendantes.
Tirant parti de ce fait, on peut réaliser le chauffage' ou le rafraîchissement de parois verticales planes, et par exemple, des murs, ou des zones des murs, d'un local.
Un exemple d'un dispositif conçunà cet effet, est montré par la figure 10. Dans une niche ou cavité ménagée dans un mur 49 est disposé un groupe comprenant des moyens de soufflage et de conditionnement d'air, et un échangeur ther-
<Desc/Clms Page number 10>
mique 50. Cet échangeur peut être relié à une circulation d'eau chaude, ou à une circulation de saumure d'un appareil frigorigène qui peut d'ailleurs être compris dans le groupe.
La niche est fermée par une paroi 51 dont le bord supérieur ou lèvre 52 ménage une lumière de sortie et de formation de la nappe d'air qui s'élève le long de la face 49a du mur avec les effets déjà mentionnés dans ce qui précède. L'air aspiré et conditionné par le groupe peut provenir de la partie basse du local ou de toute autre source. La face 49a du mur 49 peut se raccorder au plafond par une surface concave qui rayonne plus ou moins obliquement vers le sol. Un groupe tel qu'on vient de le décrire peut évidemment être placé dans un coffre qu'on peut loger en tout endroit désiré d'un local et qui peut être disposé de façon à souffler de l'air conditionné le long d'une paroi quelconque.
Le chauffage ou le rafraîchissement par rayonnement de surfaces léchées par des lames d'air a l'avantage d'assurer le confort des occupants d'un local dans une atmosphère dont la température est maintenue à une valeur moyenne qui, sans ce rayonnement, paraîtrait trop faible ou trop élevée.
L'invention, en vue de tirer parti de cet avantage, concerne un mode de construction des plafonds, consistant à établir ceux-ci en forme de dôme concave, ou de les constituer par une série de voûtes ou d'alvéoles concaves juxtaposés. Aux lignes d'intersection de ces voûtes ou alvéoles ou en certaines de ces lignes, on dispose des lumières de soufflages d'air pour la formation et l'entretien de nappes minces sur les surfaces concaves. Celles-ci rayonnent alors vers le sol en des points qui peuvent être déterminés par la forme même des dites surfaces. Les voûtes ou alvéoles peuvent être établis avec des parois externes bonnes conductrices thermiques et la surface rayonnante totale peut être considérable par rapport à la surface de la section horizontale du plafond.
<Desc/Clms Page number 11>
La figure 11 montre un profil de plafond formé de voûtes juxtaposées 53. En certaines des lignes d'intersection de ces voûtes, sont disposées les lumières 54 de sortie d'air de conduits dissimulés dans le plafond, des écrans 55 provoquant la formation des nappes d'ait. On peut aussi disposer des réseaux de chauffage et de refroidissement dans l'intérieur du plafond. Dans le cas de réseaux de refroidissement, aucune condensation n'est à oraindre sur la surface des voûtes. En général, ces réseaux de circulation de fluide chauffant ou réfrigérant seront inutiles, puisqu'on peut assurer un confort certain avec des nappes d'air à température peu différente de celle de l'ambiance.
REVENDICATIONS
1. Perfectionnements à la climatisation des locaux, caractérisés en ce que l'on dispose dans les locaux ou enceintes à climatiser des surfaces concaves le long desquelles est entretenu une circulation d'air sous forme de lame mince climatisée au moins en ce qui concerne la température et le degré hygrométrique.