EP0364381B1 - Dispositif de conditionnement d'air interieur - Google Patents

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EP0364381B1
EP0364381B1 EP89450014A EP89450014A EP0364381B1 EP 0364381 B1 EP0364381 B1 EP 0364381B1 EP 89450014 A EP89450014 A EP 89450014A EP 89450014 A EP89450014 A EP 89450014A EP 0364381 B1 EP0364381 B1 EP 0364381B1
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EP
European Patent Office
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exchanger
air
tubes
chamber
entry
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EP89450014A
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German (de)
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Inventor
Jean-Louis Michel
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SAFRAIR SA
Original Assignee
SAFRAIR SA
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Publication date
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    • F24F2221/22—Cleaning ducts or apparatus
    • F24F2221/225—Cleaning ducts or apparatus using a liquid

Definitions

  • the present invention relates to an indoor air conditioning device.
  • the device according to the invention is more particularly suitable for equipping enclosures in which physical conditions of air such as temperature and hygrometry or others must be maintained, under strict conditions of cleanliness.
  • enclosures are for example cheese dairies.
  • these known devices comprise on the air flow, generated by one or more fans, hot and cold heat exchangers of the finned coil type which tend to retain dust and therefore to cause accumulations thereof.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a thermally very efficient indoor air conditioning device, providing a clean treated air flow and offering great ease of cleaning.
  • the indoor air conditioning device blowing treated air into an enclosure in which the physical characteristics of the air must be kept under strict cleanliness conditions, comprising at least one fan (1) generating a flow of air to be treated, at least one inlet chamber (2) for the air to be treated, at least one outlet chamber (3) for the treated air on which connects a sheath (4) for blowing and diffusing the treated air into said treatment enclosure, characterized in that it comprises downstream of the inlet chamber (2) and upstream of the outlet chamber ( 3), at least one heat exchanger (5) provided with several internally smooth tubes (6) through which the air flow to be treated, the so-called, passes from the inlet chamber (2) to the outlet chamber (3) tubes being arranged in a heat transfer fluid and being in contact by their external face with said heat transfer fluid, said device further comprising a device for cleaning the inside of the tubes (6) of the exchanger (s) (5) so as to avoid the formation of a mass of dust in the tubes (6) and therefore on the path of the air to be treated, the said cleaning device comprising at least one means (10)
  • the indoor air conditioning device is intended to regulate the temperature and the humidity of the air in a closed enclosure.
  • the device according to the invention is provided with at least one fan 1 generating a flow of air to be treated, that is to say, to be heated or cooled and humidified.
  • the fan or fans 1 of the device according to the invention are of the helical type and therefore deliver an air flow parallel to their axis of rotation.
  • the electric motor type drive motor of each fan is arranged so as not to be in contact with the air flow.
  • the device according to the invention is provided with at least one inlet chamber 2 for the air flow to be treated supplied by the fan or fans 1 and with at least one outlet chamber 3 for the treated air on which is intended to be connected to a duct 4 for blowing and diffusing the treated air into the corresponding enclosure.
  • the packaging device considered comprises only a single fan 1, a single air inlet chamber 2, an outlet chamber 3 and a blowing duct 4.
  • the interior air conditioning device comprises at least one heat exchanger 5 provided with several internally smooth tubes 6 arranged in a heat transfer fluid and through which the air to be treated passes from an inlet chamber 2 to an outlet chamber 3 and means for cleaning the tubes 6 of the exchanger or exchangers 5 in which the air flow is treated.
  • the device according to the invention is provided with a single air cooling exchanger 5 provided with a plurality of 6 smooth tubes.
  • This exchanger 5 has the function of cooling the air flow generated by the fan 1.
  • the 6 smooth tubes through which the air to be treated passes are surrounded by a heat transfer fluid and establish communication between the inlet chamber 2 and the outlet chamber 3 of the conditioning device.
  • the heat transfer fluid preferably consists of ice water without this being limiting.
  • the exchanger 5 consists of a closed container disposed between the inlet chamber 2 and the outlet chamber 3 in which are arranged tubes 6 connecting said chambers.
  • the container is filled with ice water or the like which cools the air passing through the tubes 6.
  • this chilled water can circulate in a closed circuit in order to control its temperature level and that for this purpose, the exchanger 5 is provided with a water supply inlet and an outlet for this water.
  • the number of tubes 6 and the size thereof define the heat exchange surface between the air and the heat transfer fluid.
  • the said tubes In order, on the one hand, to avoid accumulations of dust and impurities in the tubes 6 of the exchanger 5, the said tubes have a smooth internal surface and are devoid of their length and their surface of salient or re-entrant angles.
  • the tubes 6 of the device according to the invention has a circular interior cross section.
  • the impurities which can be carried by the air are difficult to deposit inside the tubes 6 of the exchanger 5, these being devoid of protrusions on their internal surface and their cleaning is all the easier.
  • the air inlet 2 and outlet 3 chambers and the exchanger 5 are aligned on the same unbroken line.
  • the tubes 6 of the exchanger 5 are preferably parallel to the alignment axis of the inlet 2 and outlet 3 chambers.
  • the inlet 2 and outlet 3 chambers are of circular cross section and are therefore coaxial with one another and with the heat exchanger 5.
  • the outlet chamber 3 is cylindrical and the inlet chamber 2 has a conical portion whose conicity is oriented towards the fan 1.
  • the chambers 2 and 3 and the cooling exchanger 5 are aligned on the same rectilinear axis and the tubes 6 are straight and parallel to the alignment axis.
  • the tubes 6 can have one or more curves over their length of a radius that is large enough to avoid the formation of a projection or obstacle on their internal surface.
  • the tubes 6 of the exchanger 5 have at their end opening into the inlet chamber 2 a flaring 7 of polygonal cross section. The edges of the flares 7 of the adjacent tubes 6 are joined and the total entry surface of said tubes occupies almost the total surface of the face of the heat exchanger 5.
  • the flaring 7 is of square section but it goes without saying that this section could be in the shape of a regular polygon such as a hexagon.
  • the end of the tubes 6 opening into the outlet chamber 3 also has a flare 7 of polygonal cross section.
  • the flaring section of the ends of the tubes 6 opening into the outlet chamber are square, but it goes without saying that this could be in the shape of a regular polygon such as a hexagon.
  • the flares 7 of the tubes 6 are aligned from one end to the other of the said tubes.
  • the air inlet chamber 2 is open at its end and receives the blades of the fan 1.
  • the axis of rotation of the latter is preferably coaxial with the axis of said inlet chamber 2.
  • the outlet chamber 3 of the treated air, therefore downstream of the cylindrical cooling exchanger 5 is open to communicate with the blowing duct 4 which is connected to it directly or not.
  • the air conditioning device is provided at the outlet chamber 3 with an exchanger 8 for heating the air coming from the cold exchanger 5 which makes it possible to heat the air treated in the case where it would have been too cooled at the outlet of the first exchanger and / or in the case where the air temperature of the enclosure must be increased.
  • the heating exchanger 8 is arranged in the air flow.
  • the air heating exchanger 8 is of a constitution identical to that of the cold exchanger 5, that is to say, that it is provided with a plurality of tubes 6 parallel to the alignment axis of the inlet 2 and outlet 3 chambers and arranged in a container filled with a heat-transfer liquid such as hot water.
  • This heat exchanger 8 occupies the entire section of the outlet chamber 3 and divides the latter into two parts.
  • tubes 6 of this heat exchanger 8 are also provided on their ends with flares 7 of polygonal and preferably square section.
  • the heat exchanger 8 consists of metallic electrical resistances of food quality constituted by fins arranged parallel to the alignment axis of the inlet 2 and outlet 3 chambers.
  • said heating exchanger 8 is constituted by a hermetic low pressure steam exchanger.
  • the heating exchanger 8 is disposed outside the flow of treated air and is in contact with the external wall of the outlet chamber. 3.
  • the device according to the invention can receive any of the above-mentioned types of exchanger in order to be able to adapt to the energy available at the implantation site.
  • outlet chamber 3 can be mounted at least one humidifier of the air leaving said first exchanger.
  • this or these humidifiers consist of atomizers which spray the water in the form of very fine droplets, which promotes the homogeneity of the water with the air.
  • This or these humidifiers is or are supplied with food-grade pressurized water produced by an independent treatment center.
  • These cleaning means allow the washing of the tubes 6 of the exchangers 5 and 8 but also of the inlet 2 and outlet 3 chambers and of the fan 1 and prevents pollution of the air surrounding the conditioning device.
  • These cleaning means comprise at least one means 10 for injecting detergents, a recovery system and evacuation of said detergents and a set of isolation of the air conditioning device from the ambient air of the enclosure.
  • At least one injection means 10 is placed in the inlet chamber 2 and in the outlet chamber 3 in order to wash both of them, the tubes 6 of the exchangers through which passes the air flow to be treated and the fan blades 1.
  • an injection means 10 is placed between the cold exchanger 5 and the hot exchanger 8 and another injection means 10 is placed downstream of the exchanger hot 8 according to the direction of the flow to be treated.
  • each injection means 10 is constituted by at least one rotary arm 11 on which are arranged nozzles 12 for spraying the washing product.
  • This washing arm is rotated by the pressure of the washing liquid, the axis of rotation of said arm preferably being coaxial with the longitudinal median axis of the device.
  • the arm 11 is provided with a series of nozzles 12 oriented so as to ensure the cleaning of the parts arranged on either side of its plane of rotation.
  • the washing injection means 10 are constituted by at least one nozzle 13 fixed on the face of the cold exchanger 5 and oriented towards the fan 1 and by at least one hollow spherical head perforated with several orifices 10A placed opposite the fan 1 relative to the exchanger 5.
  • the nozzles 13 fixed on the cold exchanger 5 allow the cleaning of the internal wall of the inlet chamber 2 and of one face of the blades of the fan 1.
  • the spherical head 10A makes it possible to clean the face of the cold exchanger 5 carrying the nozzles 13, the inner wall of the inlet chamber 2 and the other face of the blades of the fan 1.
  • any other type of means 10 for injecting detergents may be suitable insofar as it covers a large area.
  • Washing involves the successive injection of suitable detergents and then a rinsing product such as water, in abundant quantity and under pressure or not.
  • a rinsing product such as water, in abundant quantity and under pressure or not.
  • hot water can be used as a detergent.
  • the air conditioning device is isolated from the outside.
  • the isolation assembly comprises a shutter portion 20 of the air inlet chamber 2, and a device for shutting off the outlet chamber 3.
  • the shutter part 20 of the inlet chamber 2 of the conditioning device is placed in abutment against the edge of said entry room to close it.
  • a seal may be provided on the obturating part 20 bearing against the end of the inlet chamber.
  • the shutter part 20 of the isolation assembly when it is spaced from the inlet chamber 2 defines the opening of said inlet chamber through which the air intake of the fan 1 takes place.
  • This shutter portion 20 can be moved in translation towards the opening of the inlet chamber 2 by any known means such as a jack (not shown) and is guided in translation by slides or the like.
  • Said shutter part can be locked on the inlet chamber by any means known for example by the drive cylinder in translation.
  • the obturating part can be provided with a conical peripheral portion intended to be fitted with a complementary conical portion formed peripherally at the end of the inlet chamber 2.
  • the closure device of the outlet chamber consists of at least one flap 25 articulated along at least one axis of rotation and disposed in the treated air flow leaving the packaging device for so as to be opened by the treated air flow and to be in the closed position when the air flow is stopped.
  • the outlet chamber 3 is extended by a cylindrical sleeve 26 closed at the end, on which is transversely fixed a pipe 27 in which is or are mounted the articulated flap (s) ( s) and to which the sheath 4 is connected.
  • each flap 25 is mounted on the same axis of rotation in the pipe 27.
  • Each flap is constituted by a semi-disc plate and the axis of rotation of the flaps is mounted on the right edge of said flaps and is arranged in a median vertical plane to the pipe 27 of circular cross section.
  • the axis of rotation of the flaps 25 is slightly inclined relative to the vertical in the median vertical plane to the pipe 27 so that the flaps 25 are placed in the closed position by gravity as soon as the air flow is stopped and open easily under the pressure of the treated air flow.
  • the pipe 27 is inclined relative to the sleeve 26 so that the detergents and rinses and the condensation water flow by gravity to the outlet chamber 3 to then be evacuated.
  • the closure device of the outlet chamber 3 implemented during the washing phase is constituted according to another preferred embodiment by the sheath 4 itself which is connected in this case directly to the outlet chamber 3.
  • a system for recovering and evacuating washing products is provided in the cleaning means.
  • This recovery system can be constituted by a suction device by pumping or by a simple tank 22 in which the products are collected and evacuated by gravity.
  • the inlet 2 and outlet 3 chambers, the exchanger 5 and the exchanger 8 are arranged in vertical alignment, the inlet chamber being arranged in the lower part.
  • the washing products injected by the washing arms 10 of the outlet chamber 3 disposed in the upper part flow into the tubes 6 of the exchangers 5 and 8 by gravity.
  • the tubes of the exchangers being rectilinear and parallel to the alignment axis of the chambers 2 and 3 allow an easy flow of the washing products.
  • the obturating part 20 and the system for recovering the washing products are constituted by the same part being in the form of a tank 22.
  • the bottom of this tank has a product drain.
  • This plug can be closed by any known means such as a manual valve.
  • the washing head 10A is driven by the tank 22 during its translation and is supplied by hoses due to the mobility of said tank.
  • the cylindrical wall of the inlet 2 and outlet 3 chambers, the upper and lower faces of the exchangers 5 and 8, the internal surface of the tubes 6 of the said exchangers and the fan propeller are cleaned by direct jets from the means of injection 10 or by flow.
  • the support 15 of the device according to the invention formed by at least one upright resting on the ground.
  • At least one upright of said support can serve as a guide slide for the obturating part 20 of the inlet chamber 2.
  • the device can be fixed at a distance from the ground, for example to a ceiling or to a wall.
  • the motor 14 of the fan 1 is housed in the central part of the cold exchanger 5 which is provided for this purpose with a housing 14A.
  • the tubes 6 of the central part receive practically no air and the condensation water tends to flow through its tubes.
  • the position of the motor in the exchanger therefore makes it possible to hide the central part of the exchanger placed in the dead zone of action of the fan 1 by preventing the flow of condensation water.
  • a dome 15 is formed, preventing the retention of washing products and condensation water in the central part of the exchanger 5.
  • the conditioning device is also provided with a condensate recovery and evacuation assembly mounted in the outlet chamber 3.
  • This assembly consists of a channel 16 formed around the cooling exchanger 5, the outer wall of which is aligned with the wall of the outlet chamber 3.
  • the condensation water at the outlet of the cold exchanger 5 is misted and tends to be entrained towards the wall of the outlet chamber 3 due to the differences in speed of the air flow at the outlet of said exchanger 5. These condensation waters run down the wall of the outlet chamber 3 to be recovered in the channel 16.
  • the latter has an inclined bottom which ensures the evacuation of this water by a drain 17.
  • exchangers 5 and 8 In addition to the fact that the exchangers 5 and 8 by their constitution from tubes 6 makes it possible to avoid the retention of dust and facilitates cleaning, these exchangers also have a role of humidifying the air to be treated.
  • the air flow loses by condensation a part of the water vapor which it contains while passing in the tubes of the exchangers
  • This condensation water is however partly entrained in the blowing duct 4 by the air flow.
  • leaving the tubes 6 the droplets of condensed water are sprayed, which allows better reabsorption by air.
  • the packaging device according to the invention operates automatically as well as its washing.
  • a soaking phase of the air conditioning device which consists after filling by the tank 22, filling the device with a detergent, keeping this product for a certain time, evacuating it through the opening of the tank 22 then rinse the assembly by the injection means 10.
  • a set of sensors continuously monitors the thresholds of levels, flow rates, pressures, temperature and humidity by sending orders to a PLC ensuring the functions of controlling the start and stop procedures, regulation and operational safety and which also starts the washing or soaking cycles, thus avoiding any human intervention.
  • all of the elements of the device are made of a material resistant to corrosion and of food grade such as stainless steel and / or polyester.
  • the device according to the invention provides indoor air conditioning with little energy consumption and offers great ease of cleaning in order to meet the criteria of cleanliness.

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Description

  • La présente invention a pour objet un dispositif de conditionnement d'air intérieur.
  • Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement adapté à équiper des enceintes dans lesquelles doivent être maintenues, sous des conditions de propreté strictes, des caractéristiques physiques de l'air telles que température et hygrométrie ou autres.
    Ces enceintes sont par exemple des haloirs de fromageries.
  • Les dispositifs connus dans l'art antérieur pour conditionner l'air intérieur de telles enceintes offrent de bons résultats quant aux performances thermiques mais exigent une grande dépense énergétique et des nettoyages très fréquents afin de répondre aux normes d'hygiène.
  • En effet, ces dispositifs connus comportent sur le flux d'air, généré par un ou plusieurs ventilateurs, des échangeurs thermiques chaud et froid du type batterie à ailettes qui ont tendance à retenir les poussières et donc à provoquer des accumulations de celles-ci.
  • Le nettoyage de ces dispositifs est fait manuellement en raison de nombreux angles morts, recoins et endroits inaccessibles formés par les replis de la tolerie de la carosserie contenant les composants du dispositif et par les ailettes des échangeurs. Ce nettoyage doit être fréquent et reste cependant imparfait, ce qui n'est pas admissible vis à vis des normes de propreté imposées.
  • L'installation de filtres à poussières comme montré dans le FR-A-2 534 363 n'a pas apporté de meilleurs résultats car les dits filtres une fois saturés ne jouent plus leur rôle ou provoquent des pertes de charges trop importantes.
  • Les dispositifs existants utilisent pour l'humidification de l'air un ensemble provoquant l'évaporation de l'eau à partir d'une cuve et un circuit amenant cette eau à la sortie du dispositif pour la saturation de l'air. Ces ensembles d'humidification fonctionnent pratiquement en circuit fermé.
    L'évaporation répétée de l'eau provoque à la longue une concentration et une pollution de celle-ci ce qui est tout à fait à proscrire sur ce type de dispositif de conditionnement d'air.
    De plus, ces dispositifs présentent également un échangeur de réchauffage de l'eau d'humidification du flux d'air à diffuser et nécessitent donc une production simultanée de chaleur pour l'eau et de refroidissement pour l'air d'entrée.
    Ces systèmes font appel à une grande quantité d'énergie.
  • La présente invention vise à pallier à ces inconvénients en proposant un dispositif de conditionnement d'air intérieur thermiquement très performant, fournissant un flux d'air traité propre et offrant une grande facilité de nettoyage.
  • A cet effet, le dispositif de conditionnement d'air intérieur insuflant un air traité dans une enceinte dans laquelle doivent être maintenus sous des conditions de propreté strictes des caractéristiques physiques de l'air comportant au moins un ventilateur (1) générant un flux d'air à traiter, au moins une chambre d'entrée (2) pour l'air à traiter, au moins une chambre de sortie (3) de l'air traité sur laquelle se branche une gaine (4) de soufflage et de diffusion de l'air traité dans la dite enceinte de traitement caractérisé en ce qu'il comporte en aval de la chambre d'entrée (2) et en amont de la chambre de sortie (3), au moins un échangeur thermique (5) doté de plusieurs tubes (6) intérieurement lisses dans lesquels passe depuis la chambre d'entrée (2) vers la chambre de sortie (3) le flux d'air à traiter, les dits tubes étant disposés dans un fluide caloriporteur et étant en contact par leur face externe avec ce dit fluide caloriporteur, le dit dispositif comportant de plus un dispositif de nettoyage de l'intérieur des tubes (6) du ou des échangeurs (5) de façon à éviter la formation d'amas de poussière dans les tubes (6) et donc sur le trajet de l'air à traiter, le dit dispositif de nettoyage comportant au moins un moyen (10) d'injection de produits de lavage, un système de récupération et d'évacuation des dits produits de lavage et un ensemble d'isolement des chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et des échangeurs (5) et (8), par rapport à l'air ambiant lors du lavage.
  • D'autres avantages et caractéristiques apparaitront dans la description d'une forme de réalisation préférentielle de l'invention illustrée aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif en lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue de détail du ou des échangeurs thermiques,
    • la figure 3 est une vue de détail en coupe de l'extrémité de sortie du dispositif selon l'invention.
  • Le dispositif de conditionnement d'air intérieur selon l'invention est destiné à réguler la température et l'hygrométrie de l'air d'une enceinte close.
  • De façon connue, le dispositif selon l'invention est pourvu d'au moins un ventilateur 1 générant un flux d'air à traiter, c'est-à-dire, à réchauffer ou à refroidir et à humidifier.
  • Préférentiellement, le ou les ventilateurs 1 du dispositif selon l'invention sont du type hélicoïde et délivrent donc un flux d'air parallèle à leur axe de rotation.
  • Le moteur d'entrainement du type à énergie électrique de chaque ventilateur est disposé de façon à ne pas être en contact avec le flux d'air.
  • Le dispositif selon l'invention est doté d'au moins une chambre d'entrée 2 du flux d'air à traiter délivré par le ou les ventilateurs 1 et d'au moins une chambre de sortie 3 de l'air traité sur laquelle est destinée à se raccorder une gaine 4 de soufflage et de diffusion de l'air traité dans l'enceinte correspondante.
  • Afin de simplifier la description et non pas dans un but limitatif, le dispositif de conditionnement considéré ne comporte qu'un seul ventilateur 1, une seule chambre d'entrée d'air 2, une chambre de sortie 3 et une gaine de soufflage 4.
  • Il va de soi que chacun des éléments ci-dessus cités peut varier en nombre de façon compatible par rapport aux autres sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
  • Le dispositif de conditionnement d'air intérieur comporte au moins un échangeur thermique 5 doté de plusieurs tubes 6 intérieurement lisses disposés dans un fluide caloriporteur et dans lesquels passe l'air à traiter d'une chambre d'entrée 2 vers une chambre de sortie 3 et de moyens permettant le nettoyage des tubes 6 du ou des échangeurs 5 dans lesquels est traité le flux d'air.
  • Préférentiellement, le dispositif selon l'invention est doté d'un seul échangeur 5 de refroidissement de l'air doté d'une pluralité de tubes 6 lisses.
    Cet échangeur 5 a pour fonction le refroidissement du flux d'air généré par le ventilateur 1.
  • Les tubes 6 lisses dans lesquels passe l'air à traiter sont entourés d'un fluide caloriporteur et établissent la communication entre la chambre d'entrée 2 et la chambre de sortie 3 du dispositif de conditionnement.
    Le fluide caloriporteur est constitué de préférence par de l'eau glacée sans que cela soit limitatif.
  • L'échangeur 5 est constitué d'un container clos disposé entre la chambre d'entrée 2 et la chambre de sortie 3 dans lequel sont disposés des tubes 6 mettant en communication les dites chambres.
    Le container est rempli d'eau glacée ou autres qui refroidit l'air passant dans les tubes 6.
  • Il va de soi que cette eau glacée peut circuler en circuit fermé dans le but de contrôler son niveau de température et qu'à cet effet, l'échangeur 5 est doté d'entrée d'alimentation en eau et de sortie de cette eau.
  • Le nombre de tubes 6 et la dimension de ceux-ci définissent la surface d'échange thermique entre l'air et le fluide caloriporteur.
  • Afin d'une part, d'éviter des accumulations de poussières et impuretés dans les tubes 6 de l'échangeur 5, les dits tubes ont une surface interne lisse et sont dépourvus sur leur longueur et leur surface d'angles saillants ou rentrants.
  • Les tubes 6 du dispositif selon l'invention présente une section transversale intérieure circulaire.
  • Ainsi les impuretés pouvant être portées par l'air se déposent difficilement à l'intérieur des tubes 6 de l'échangeur 5, ceux-ci étant dépourvus de saillies sur leur surface interne et leur nettoyage est d'autant plus aisé.
  • D'autre part, afin également d'éviter des dépôts trop importants de poussières ou autres et de faciliter le nettoyage dans le dispositif selon l'invention, les chambres d'entrée 2 et de sortie 3 de l'air et l'échangeur 5 de refroidissement sont alignés sur une même ligne non brisée.
  • Les tubes 6 de l'échangeur 5 sont de préférence parallèles à l'axe d'alignement des chambres d'entrée 2 et de sortie 3.
  • De plus, afin d'éviter les dépôts d'impuretés et de faciliter le nettoyage, les chambres d'entrée 2 et de sortie 3 sont de section transversale circulaire et sont donc coaxiales entre elles et à l'échangeur thermique 5.
  • Préférentiellement, la chambre de sortie 3 est cylindrique et la chambre d'entrée 2 présente une portion conique dont la conicité est orientée vers le ventilateur 1.
  • Préférentiellement, les chambres 2 et 3 et l'échangeur 5 de refroidissement sont alignés sur un même axe rectiligne et les tubes 6 sont rectilignes et parallèles à l'axe d'alignement.
  • Suivant une autre forme de réalisation, les tubes 6 peuvent présenter une ou plusieurs courbes sur leur longueur d'un rayon suffisamment important pour éviter la formation de saillie ou d'obstacle sur leur surface interne.
  • Afin d'obtenir un rapport maximal de la somme de la surface d'entrée des tubes 6 par rapport à la surface totale de la face de l'échangeur dans la chambre d'entrée 2 pour obtenir un rendement du dispositif optimal, les tubes 6 de l'échangeur 5 présentent sur leur extrémité débouchant dans la chambre d'entrée 2 un évasement 7 de section transversale polygonale. Les bords des évasements 7 des tubes 6 adjacents sont jointifs et la surface totale d'entrée des dits tubes occupe quasiment la surface totale de la face de l'échangeur thermique 5.
  • Préférentiellement, l'évasement 7 est de section carrée mais il va de soi que cette section pourrait être de la forme d'un polygone régulier tel qu'un hexagone.
  • De plus, pour des raisons qui seront énoncées plus avant, l'extrémité des tubes 6 débouchant dans la chambre de sortie 3 présente également un évasement 7 de section transversale polygonale.
  • Les bords des évasements 7 des tubes adjacents sont jointifs sur la face supérieure de l'échangeur thermique 5.
  • Préférentiellement, la section de l'évasement des extrémités des tubes 6 débouchant dans la chambre de sortie est carrée, mais il va de soi que celle-ci pourrait être de la forme d'un polygone régulier tel qu'un hexagone.
  • Les évasements 7 des tubes 6 sont alignés d'une extrémité à l'autre des dits tubes.
  • Ainsi la présence de ces évasements 7 sur les extrémités des tubes 6 débouchant dans la chambre d'entrée 2 permet d'obtenir des caractéristiques d'aéraulique optimales.
  • La chambre d'entrée de l'air 2 est ouverte sur son extrémité et reçoit les pales du ventilateur 1.
  • L'axe de rotation de ce dernier est de préférence coaxial à l'axe de la dite chambre d'entrée 2.
    La chambre de sortie 3 de l'air traité, donc en aval de l'échangeur 5 de refroidissement de forme cylindrique est ouverte pour communiquer avec la gaine de soufflage 4 qui lui est connectée directement ou non.
  • Le dispositif de conditionnement d'air selon l'invention est doté au niveau de la chambre de sortie 3 d'un échangeur 8 de réchauffement de l'air issu de l'échangeur froid 5 qui permet de réchauffer l'air traité dans le cas où celui-ci aurait été trop refroidi en sortie du premier échangeur et/ou dans le cas où la température de l'air de l'enceinte doit être augmentée.
  • Afin d'obtenir un réchauffement efficace de l'air au niveau de la chambre de sortie 3, l'échangeur de réchauffement 8 est disposé dans le flux d'air.
  • Selon une première forme préférentielle de réalisation, l'échangeur de réchauffement d'air 8 est d'une constitution identique à celle de l'échangeur froid 5, c'est-à-dire, qu'il est doté d'une pluralité de tubes 6 parallèles à l'axe d'alignement des chambres d'entrée 2 et de sortie 3 et disposés dans un container empli d'un liquide caloriporteur tel que de l'eau chaude.
    Cet échangeur 8 de réchauffement occupe la totalité de la section de la chambre de sortie 3 et divise celle-ci en deux parties.
  • Il va de soi que les tubes 6 de cet échangeur 8 de réchauffement sont également dotés sur leurs extrémités d'évasements 7 de section polygonale et préférentiellement carrée.
  • Suivant une autre forme de réalisation, l'échangeur 8 de réchauffement est constitué de résistances électriques métalliques de qualité alimentaire constituées par des aillettes disposées parallèlement à l'axe d'alignement des chambres d'entrée 2 et de sortie 3.
  • Suivant encore une autre forme de réalisation, le dit échangeur de réchauffement 8 est constitué par un échangeur hermétique à vapeur basse pression.
  • Suivant encore une autre forme de réalisation, l'échangeur de réchauffement 8 est disposé en dehors du flux d'air traité et est en contact avec la paroi extérieure de la chambre de sortie 3.
  • Le dispositif selon l'invention peut recevoir n'importe lequel des types d'échangeur ci-dessus cités afin de pouvoir s'adapter à l'énergie disponible sur le site d'implantation.
  • De plus, dans la chambre de sortie 3 peut être montée au moins un humidificateur de l'air sortant du dit premier échangeur.
  • De préférence, cet ou ces humidificateurs sont constitués par des atomiseurs qui pulvérisent l'eau sous forme de goutelettes très fines, ce qui favorise l'homogénéité de l'eau avec l'air.
  • Cet ou ces humidificateurs est ou sont alimentés par de l'eau sous pression de qualité alimentaire produite par une centrale de traitement indépendante.
  • La section transversale circulaire des chambres d'entrée 2 et de sortie 3 et des échangeurs 5 et 8 ainsi que leur alignement et la constitution des échangeurs 5 et 8 à partir de tubes 6 par lesquels passe l'air évitent de grands dépôts d'impuretés et facilitent le nettoyage intérieur du dispositif par les moyens de nettoyage dont il est doté.
  • Ces moyens de nettoyage permettent le lavage des tubes 6 des échangeurs 5 et 8 mais également des chambres d'entrée 2 et de sortie 3 et du ventilateur 1 et évite la pollution de l'air entourant le dispositif de conditionnement.
    Ces moyens de nettoyage comportent au moins un moyen 10 d'injection de produits de lavage, un système de récupération et d'évacuation des dits produits de lavage et un ensemble d'isolement du dispositif de conditionnement d'air par rapport à l'air ambiant de l'enceinte.
  • Préférentiellement, au moins un moyen 10 d'injection est placé dans la chambre d'entrée 2 et dans la chambre de sortie 3 afin d'opérer le lavage de l'une et de l'autre, des tubes 6 des échangeurs par lesquels passe le flux d'air à traiter et des pâles du ventilateur 1.
  • Tel que représenté en figure 1, dans la chambre de sortie 3, un moyen d'injection 10 est placé entre l'échangeur froid 5 et l'échangeur chaud 8 et un autre moyen d'injection 10 est placé en aval de l'échangeur chaud 8 suivant le sens du flux à traiter.
  • Dans la chambre de sortie 3, chaque moyen d'injection 10 est constitué par au moins un bras 11 rotatif sur lequel sont disposées des buses 12 de pulvérisation du produit de lavage. Ce bras de lavage est entrainé en rotation par la pression du liquide de lavage, l'axe de rotation du dit bras étant de préférence coaxial à l'axe médian longitudinal du dispositif.
  • Le bras 11 est doté de séries de buses 12 orientées en sorte d'assurer le nettoyage des parties disposées de part et d'autre de son plan de rotation.
  • Dans la chambre d'entrée 2 du dispositif, les moyens 10 d'injection de lavage sont constitués par au moins une buse 13 fixée sur la face de l'échangeur froid 5 et orientée vers le ventilateur 1 et par au moins une tête sphérique creuse perforée de plusieurs orifices 10A placée à l'opposé du ventilateur 1 par rapport à l'échangeur 5.
  • Les buses 13 fixées sur l'échangeur froid 5 permettent le nettoyage de la paroi intérieure de la chambre d'entrée 2 et d'une face des pâles du ventilateur 1.
  • La tête sphérique 10A permet pour sa part de nettoyer la face de l'échangeur froid 5 portant les buses 13, la paroi intérieure de la chambre d'entrée 2 et l'autre face des pâles du ventilateur 1.
  • Il va de soi que tout autre type de moyens 10 d'injection de produits de lavage peut convenir dans la mesure où il couvre une grande surface.
  • Le lavage met en oeuvre l'injection successive de produits lessiviels adaptés puis d'un produit de rinçage tel que l'eau, en quantité abondante et sous pression ou non.
    Avantageusement de l'eau chaude peut être employée en tant que produit de lavage.
    Durant le lavage le dispositif de conditionnement d'air est isolé par rapport à l'extérieur.
  • A cet effet, l'ensemble d'isolement comporte une partie obturatrice 20 de la chambre d'entrée 2 de l'air, et un dispositif d'obturation de la chambre de sortie 3.
    La partie obturatrice 20 de la chambre d'entrée 2 du dispositif de conditionnement se place en appui contre le bord de la dite chambre d'entrée pour obturer celle-ci.
    Un joint d'étanchéïté peut être prévu sur la partie obturatrice 20 venant en appui contre l'extrémité de la chambre d'entrée.
  • La partie obturatrice 20 de l'ensemble d'isolement lorsqu'elle est à écartement de la chambre d'entrée 2 définit l'ouverture de la dite chambre d'entrée par laquelle se fait la prise d'air du ventilateur 1.
    Cette partie obturatrice 20 peut être déplacée en translation vers l'ouverture de la chambre d'entrée 2 par tous moyens connus tels qu'un vérin (non représenté) et est guidée en translation par des glissières ou autres.
  • La dite partie obturatrice peut être vérrouillée sur la chambre d'entrée par tous moyens connus par exemple par le vérin d'entrainement en translation.
  • Suivant une autre forme de réalisation, la partie obturatrice peut être dotée d'une portion périphérique conique destinée à venir s'emmancher avec une portion conique complémentaire formée périphériquement à l'extrémité de la chambre d'entrée 2.
  • Le dispositif d'obturation de la chambre de sortie, selon une première forme de réalisation, est constitué par au moins un volet 25 articulé suivant au moins un axe de rotation et disposé dans le flux d'air traité en sortie du dispositif de conditionnement de façon à être ouvert par le flux d'air traité et à être en position d'obturation lorsque le flux d'air est arrêté.
  • Tel que représenté en figure 3, selon cette forme de réalisation, la chambre de sortie 3 est prolongée par un manchon cylindrique 26 fermé en extrémité, sur lequel est fixé transversalement une conduite 27 dans laquelle est ou sont montés le ou les volets 25 articulé(s) et sur laquelle se branche la gaine 4.
  • Préférentiellement, deux volets 25 sont montés sur un même axe de rotation dans la conduite 27.
    Chaque volet est constitué par une plaque en demi-disque et l'axe de rotation des volets est monté sur le bord droit des dits volets et est diposé dans un plan vertical médian à la conduite 27 de section transversale circulaire.
  • L'axe de rotation des volets 25 est légèrement incliné par rapport à la verticale dans le plan vertical médian à la conduite 27 en sorte que les volets 25 se placent en position d'obturation par gravité dès que le flux d'air est arrêté et s'ouvrent facilement sous la poussée du flux d'air traité.
  • Dans la conduite 27 est fixée une butée circulaire 28 contre laquelle s'appuient les volets 25 en position d'obturation.
  • La conduite 27 est inclinée par rapport au manchon 26 en sorte que les produits de lavage et de rinçage et les eaux de condensation s'écoulent par gravité vers la chambre de sortie 3 pour être ensuite évacués.
  • Le dispositif d'obturation de la chambre de sortie 3 mis en oeuvre lors de la phase de lavage est constitué selon une autre forme préférentielle de réalisation par la gaine 4 elle-même qui est connectée dans ce cas directement sur la chambre de sortie 3.
  • Un système de récupération et d'évacuation des produits de lavage est prévu dans les moyens de nettoyage.
    Ce système de récupération peut être constitué par un dispositif d'aspiration par pompage ou bien par un simple bac 22 dans lesquels les produits sont collectés et évacués par gravité.
  • On comprendra que les moyens de nettoyage sont mis en oeuvre lorsque le flux d'air est interrompu.
  • Suivant une forme préférentielle de réalisation représentée à la figure 1 les chambres d'entrée 2 et de sortie 3, l'échangeur 5 et l'échangeur 8 sont disposés en alignement verticalement, la chambre d'entrée étant disposée en partie inférieure.
  • Suivant cette forme de réalisation, les produits de lavage injectés par les bras de lavage 10 de la chambre de sortie 3 disposée en partie haute s'écoulent dans les tubes 6 des échangeurs 5 et 8 par gravité.
  • Les tubes des échangeurs étant rectilignes et parallèles à l'axe d'alignement des chambres 2 et 3 permettent un écoulement aisé des produits de lavage.
  • De plus, l'introduction des dits produits de lavage dans les tubes 6 des échangeurs 5 et 8 est facilitée par la présence des évasements 7.
  • Suivant cette forme de réalisation, la partie obturatrice 20 et le système de récupération des produits de lavage sont constitués par une même pièce se présentant sous la forme d'un bac 22.
  • Le fond de ce bac est doté d'une bonde d'évacuation des produits.
    Cette bonde peut être obturée par tous moyens connus tels qu'une vanne manuelle.
    La tête de lavage 10A est entraînée par le bac 22 lors de sa translation et est alimentée par des flexibles du fait de la mobilité du dit bac.
  • La paroi cylindrique des chambres d'entrée 2 et de sortie 3, les faces supérieure et inférieure des échangeurs 5 et 8, la surface interne des tubes 6 des dits échangeurs et l'hélice du ventilateur sont nettoyés par jets directs issus des moyens d'injection 10 ou bien par écoulement.
  • Sur la carosserie cylindrique des chambres d'entrée 2 et de sortie 3 et des échangeurs 5 et 8 vient se fixer le support 15 du dispositif selon l'invention formé par au moins un montant reposant au sol.
  • Au moins un montant du dit support peut servir de glissière de guidage à la partie obturatrice 20 de la chambre d'entrée 2.
  • Selon une autre forme de réalisation, le dispositif peut être fixé en écartement du sol par exemple à un plafond ou à un mur.
  • Afin d'éviter son contact avec le flux d'air à traiter et avec l'air ambiant de l'enceinte pour laquelle le dispositif selon l'invention est mis en oeuvre le moteur 14 du ventilateur 1 est logé dans la partie centrale de l'échangeur 5 froid qui est doté à cet effet d'un logement 14A.
  • Dans le cas où le moteur n'est pas placé dans l'échangeur 5, les tubes 6 de la partie centrale ne reçoivent pratiquement pas d'air et les eaux de condensation ont tendance à s'écouler par ses tubes.
  • La position du moteur dans l'échangeur permet donc de masquer la partie centrale de l'échangeur placée dans la zone morte d'action du ventilateur 1 en évitant les écoulements d'eaux de condensation.
  • Sur la face supérieure de l'échangeur 5 froid et au droit du moteur 14 du ventilateur est ménagé un dome 15 évitant la rétention des produits de lavage et des eaux de condensation en partie centrale de l'échangeur 5.
  • Le dispositif de conditionnement est pourvu également d'un ensemble de récupération et d'évacuation des eaux de condensation monté dans la chambre de sortie 3.
    Cet ensemble est constitué par un canal 16 ménagé autour de l'échangeur 5 de refroidissement dont la paroi extérieure est alignée avec la paroi de la chambre de sortie 3.
  • Les eaux de condensation à la sortie de l'échangeur froid 5 se brumisent et ont tendance à être entrainées vers la paroi de la chambre de sortie 3 en raison des différences de vitesse du flux d'air en sortie du dit échangeur 5.
    Ces eaux de condensation ruissellent sur la paroi de la chambre de sortie 3 pour être récupérées dans le canal 16.
    Ce dernier est doté d'un fond incliné qui assure l'évacuation de ces eaux par une bonde 17.
  • Outre le fait que les échangeurs 5 et 8 par leur constitution à partir de tubes 6 permet d'éviter la rétention de poussières et facilite le nettoyage, ces échangeurs ont également un rôle d'humidification de l'air à traiter.
  • En effet, le flux d'air perd par condensation une partie de la vapeur d'eau qu'il contient en passant dans les tubes des échangeurs
    Cette eau de condensation est toutefois entrainée en partie dans la gaine de soufflage 4 par le flux de l'air.
    De plus, en sortant des tubes 6 les goutelettes d'eau de condensation sont pulvérisées, ce qui permet une meilleure réabsorption par l'air.
  • Avantageusement, le dispositif de conditionnement selon l'invention fonctionne de façon automatique ainsi que son lavage.
  • Il peut être prévu une phase de trempage du dispositif de conditionnement d'air qui consiste après obturation par le bac 22, à remplir le dispositif d'un produit lessiviel, à maintenir ce produit un certain temps, à l'évacuer par l'ouverture du bac 22 puis à rincer l'ensemble par les moyens d'injection 10.
  • Un ensemble de capteurs surveillent en permanence les seuils de niveaux, débits, pressions, température et humidité en envoyant des ordres à un automate assurant les fonctions de contrôle des procédures de mises en marche et d'arrêt, de régulation et de sécurité de fonctionnement et qui assure également la mise en marche des cycles de lavage ou de trempage évitant ainsi toutes interventions humaines.
  • Avantageusement, l'ensemble des éléments du dispositif sont en une matière résistant à la corrosion et de qualité alimentaire tel que l'acier inoxydable et/ou en polyester.
  • Le dispositif selon l'invention assure le conditionnement d'air intérieur avec peu de consommation d'énergie et offre une grande facilité de nettoyage dans le but de répondre aux critères de propreté.

Claims (20)

  1. Dispositif de conditionnement d'air intérieur insuflant un air traité dans une enceinte dans laquelle doivent être maintenus sous des conditions de propreté strictes des caractéristiques physiques de l'air comportant au moins un ventilateur (1) générant un flux d'air à traiter, au moins une chambre d'entrée (2) pour l'air à traiter, au moins une chambre de sortie (3) de l'air traité sur laquelle se branche une gaine (4) de soufflage et de diffusion de l'air traité dans la dite enceinte de traitement caractérisé en ce qu'il comporte en aval de la chambre d'entrée (2) et en amont de la chambre de sortie (3), au moins un échangeur thermique (5) doté de plusieurs tubes (6) intérieurement lisses dans lesquels passe depuis la chambre d'entrée (2) vers la chambre de sortie (3) le flux d'air à traiter, les dits tubes étant disposés dans un fluide caloriporteur et étant en contact par leur face externe avec ce dit fluide caloriporteur, le dit dispositif comportant de plus un dispositif de nettoyage de l'intérieur des tubes (6) du ou des échangeurs (5) de façon à éviter la formation d'amas de poussière dans les tubes (6) et donc sur le trajet de l'air à traiter, le dit dispositif de nettoyage comportant au moins un moyen (10) d'injection de produits de lavage, un système de récupération et d'évacuation des dits produits de lavage et un ensemble d'isolement des chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et des échangeurs (5) et (8), par rapport à l'air ambiant lors du lavage.
  2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les tubes (6) de l'échangeur (5) sont dépourvus sur leur surface interne et sur la longueur de celle-ci d'angles saillants ou rentrants.
  3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et l'échangeur (5) sont alignés sur une même ligne non brisée et en ce que les tubes (6) de l'échangeur (5) sont parallèles à l'axe d'alignement des dites chambres et du dit échangeur.
  4. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et l'échangeur (5) sont disposés en alignement sur un même axe rectiligne.
  5. Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que les chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et l'échangeur (5) sont de section transversale circulaire.
  6. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'extrémité des tubes (6) débouchant dans la chambre d'entrée (2) est pourvue d'un évasement (7) de section transversale polygonale.
  7. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'extrémité des tubes (6) débouchant dans la chambre de sortie (3) est pourvue d'un évasement (7) de section transversale polygonale.
  8. Dispositif selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce que les bords des évasements (7) d'un tube (6) sont jointifs aux bords des évasements (7) des tubes adjacents.
  9. Dispositif selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce que les évasements (7) des tubes (6) sont de section transversale carrée.
  10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est pourvu au niveau dans la chambre de sortie (3) d'un échangeur (8) de réchauffement de l'air.
  11. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'échangeur (8) de réchauffement est du même type que l'échangeur de refroidissement (5).
  12. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'injection (10) disposés en aval de l'échangeur (5) de refroidissement sont constitués d'au moins un bras (11) rotatif doté de séries de buses (12) orientées de part et d'autre du plan de rotation du bras (11).
  13. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (10) d'injection de produits de lavage dans la chambre d'entrée (2) sont constitués d'au moins une buse (13) fixée sur l'échangeur de refroidissement (5) et par au moins une tête sphérique creuse perforée (10A) disposée à l'opposé du ventilateur par rapport aux dites buses (13).
  14. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble d'isolement des chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et des échangeurs (5) et (8) par rapport à l'air ambiant comporte une partie obturatrice (20) de la chambre d'entrée (2) de l'air et un dispositif d'obturation de la dite chambre de sortie.
  15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que la partie obturatrice (20) est mobile en translation pour venir en appui contre l'extrémité de la chambre d'entrée (2) pour obturer celle-ci.
  16. Dipositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que les chambres d'entrée (2) et de sortie (3) et l'échangeur (5) sont disposés en alignement verticalement, la dite chambre d'entrée étant disposée en partie inférieure.
  17. Dispositif selon les revendications 1 et 14 caractérisé en ce que la partie obturatrice (20) et le système de récupération et d'évacuation des produits de lavage sont constitués par une même pièce formée d'un bac (22) dans lequel les dits produits tombent par gravité.
  18. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moteur du ventilateur (1) est placé dans l'échangeur de refroidissement (5) doté à cet effet d'un logement (14A).
  19. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé le qu'il est doté dans la chambre de sortie (3) et autour de l'échangeur (5) de refroidissement d'un ensemble de récupération et d'évacuation des eaux de condensation.
  20. Dispositif selon la revendication 1 doté dans la chambre de sortie (3) d'au moins un humidificateur (9) caractérisé en ce que le ou les humidificateurs (9) sont alimentés en eau de qualité alimentaire produite par une centrale de traitement indépendante.
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