EP0772003B1 - Dispositif pour aspirer un fluide gazeux à travers un conduit pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci - Google Patents

Dispositif pour aspirer un fluide gazeux à travers un conduit pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci Download PDF

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EP0772003B1
EP0772003B1 EP96402337A EP96402337A EP0772003B1 EP 0772003 B1 EP0772003 B1 EP 0772003B1 EP 96402337 A EP96402337 A EP 96402337A EP 96402337 A EP96402337 A EP 96402337A EP 0772003 B1 EP0772003 B1 EP 0772003B1
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EP
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fact
conduit
nozzles
section
static
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André Amphoux
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/16—Induction apparatus, e.g. steam jet, acting on combustion products beyond the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/005—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/02—Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/08—Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues with coaxial cones or louvres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/02—Roof ventilation
    • F24F7/025—Roof ventilation with forced air circulation by means of a built-in ventilator

Definitions

  • the invention relates to a suction device for a gaseous fluid through a main conduit for the discharge outside of it, the gaseous fluid being of the type ventilation air, gases, fumes, products combustion from industrial premises, work, housing.
  • the invention relates to also a gaseous fluid suction installation comprising such a device.
  • a duct ventilation activation device air extraction including a blown air nozzle medium pressure located either in the axis of the duct, either laterally depending on whether it is to increase or slow the exhaust air flow.
  • a static extractor is defined as being a “device without moving parts intended to be installed in crowning of ventilation or smoke ducts, having for objective, by creating a depression according to the wind speed, to oppose inversions of circulation of air flows and increase flow rates extracted in the presence of wind.
  • stato-mechanical extractors as "static extractors fitted an additional device using a source of energy other than that of the wind. "
  • the object of the invention is to further improve the print, whether natural or improved as a result of the presence of a static or stato-mechanical vacuum cleaner.
  • the invention also aims to obtain this result without substantially increasing the complexity of the device implemented.
  • the invention relates to a device for sucking a gaseous fluid at through a main duct to reject it outside of it, the gaseous fluid being of the air type ventilation, gases, fumes, combustion from industrial, working premises, as defined in claim 1.
  • the invention relates to a device for sucking a gaseous fluid through a main conduit to reject it outside of it which comprises, in combination, in the first place, the section of conduit previously mentioned, secondly, a static or stato-mechanical vacuum cleaner mounted on the section conduit at its downstream end and, thirdly, means for injecting a gaseous drive fluid into the pipe section and through the static vacuum cleaner or stato-mechanical, in the same sense as the sense of circulation of the gaseous fluid to be discharged, intended to be associated with means of production or training of said gaseous drive fluid, located at a certain distance distance upstream from the downstream end of the pipe section and static or stato-mechanical vacuum cleaner.
  • this is of the type comprising a lower part and an upper part separated from each other and rigidly associated with the other along the axis of the pipe section, the part lower being provided with a hole for passage of the fluid gaseous to be rejected and gaseous drive fluid, in communication with the pipe section, this hole opening into the space between the part lower and upper.
  • the space between the lower and upper parts has in axial section a general form of venturi.
  • the static or stato-mechanical vacuum cleaner has a general form of revolution whose axis is in the extension of that of the pipe section or slightly tilted relative to him.
  • the bottom of the static vacuum cleaner or stato-mechanical comprises at least one upper wall of general frustoconical shape whose small base is turned towards the upper part and whose large base towards the duct section.
  • the bottom of the static vacuum cleaner or stato-mechanical also includes a bottom wall of general frustoconical shape whose small base is turned towards the pipe section and the large base towards the wall upper of said lower part.
  • the upper part of the static vacuum cleaner or stato-mechanical comprises at least one lower wall of general conical or frustoconical shape whose point or small base is turned towards the lower part and the large base opposite the pipe section.
  • the upper part of the static vacuum cleaner or stato-mechanical also includes an upper wall of general conical or frustoconical or hemispherical shape of which the large base faces the bottom wall of said upper part.
  • the upper part and the lower part have substantially the same outside diameter.
  • the static or stato-mechanical vacuum cleaner includes spacers for reciprocal joining of the two lower and upper parts, associated in particular with the upper wall of the lower part and to the wall bottom of the top.
  • the static or stato-mechanical vacuum cleaner has also a ferrule adjoining the lower part, intended for fixing the vacuum cleaner on the section of drove.
  • the vacuum cleaner is static and has no parts movement, especially no integrated turbine.
  • the vacuum cleaner is stato-mechanical and it also includes, for this purpose, an integrated turbine.
  • Such a turbine has its blades located in space existing between the lower and upper parts or the one provided by the upper part.
  • this is either distinct from the main duct and rigidly associated with it by bolting, welding, strapping or other, either it forms one piece with him, the pipe section forming the downstream end portion of the main conduit.
  • the section of duct can be an integral part of the vacuum cleaner static or statomechanical by being constituted by the ferrule with which the latter is provided, the latter having a sufficient axial length to allow mounting on the main duct.
  • the stretch of conduit and the main conduit have same diameter or substantially the same diameter. They are coaxial or their axes respective are slightly inclined one with respect to the other.
  • these means include one or more injection nozzles or equivalent located inside the pipe section and carried by him and one or more injection pipes, in communication with the nozzle (s), mainly located outside the pipe section as well as the pipe main.
  • This or these injection pipes are located mainly upstream of the nozzles.
  • the injection nozzle (s) have a position general fixed in the pipe section, at least in this which concerns their distance from the axis of the section of conduit.
  • the plurality of injection nozzles is located substantially in the same transverse plane of the section of duct or in several transverse planes of the section of drove. In this case, these include a plan upstream and a downstream plan.
  • this plurality includes one or more central nozzles located in or near the axis of the duct section and / or a plurality of nozzles peripherals located near the wall of the section of duct and / or a plurality of median nozzles located between the axis of the duct section and its wall.
  • the peripheral nozzles and / or medians are regularly distributed around the axis of the duct section.
  • the different nozzles are arranged in relation to each other so as not to substantially obstruct the passage of the fluid gaseous to be discharged from upstream of the nozzles by the main duct.
  • the nozzles injection lines are arranged in rows and columns carried by a perforated plate located in the duct section and carried by him.
  • the device comprises a plurality injection nozzles or equivalent
  • the physical characteristics such as in particular flow rate, speed and opening of the gaseous fluid flow beam drive injected by the different nozzles are identical or similar.
  • these physical characteristics are differentiated between nozzles according to the requirements.
  • these characteristics are constants in time or on the contrary, variables in according to the requirements.
  • the device includes means for adjusting characteristics physical in question for the different nozzles injection or over time.
  • the spacing between the different nozzles and the downstream end of the section of duct or the static or stato-mechanical vacuum cleaner is identical or differentiated according to the nozzles according to the requirements.
  • one or at least some nozzles are mounted adjustable to sliding parallel to the axis of the pipe section between two extreme positions respectively distal and proximal.
  • the device includes means for sliding guide of the adjustable nozzle (s) sliding, means for driving the nozzles and drive means control means.
  • the space located downstream of injection nozzles is free or, on the contrary, it is provided one or more venturi-shaped walls at this location.
  • the device can include a wall in venturi shape adjoining the wall of the pipe section or / and a venturi-shaped wall for one or more injection nozzles of the same kind, central, peripheral or median.
  • an injection nozzle is chosen to provide an injection flow in the form of narrow beam or wide beam, or spiral jet.
  • An injection nozzle is either of fixed axis, in particular parallel to or inclined to the axis of the section of pipe, either of movable axis, the device then being provided with means for moving the axis of the movable nozzles and for means for controlling the means of movement.
  • the device comprises also means for modulating the flow rate and / or the speed of the flow of gaseous driving fluid as a function requirements.
  • modulation means include means control of the triggering of the fluid injection gaseous drive such as clock, probe temperature, pressure switch, hydrostatic probe.
  • the invention also relates to an installation having one or more main conduits and one or more several devices as just described.
  • conduits main can be associated and connected to the same duct section for a suction device and single extraction.
  • the means of production and training of a gaseous drive fluid may be common to several conduits and they can be moved away from the suction and drive devices.
  • figure 1 is a purely view schematic of an installation comprising a device according to the invention.
  • Figures 2a to 2k are eleven schematic figures, partial, illustrating several embodiments of means for injecting a gaseous drive fluid.
  • Figures 3a to 3e are five schematic views, larger scale, illustrating different variants of production of nozzles or the equivalent of said means injection.
  • the invention relates to a device 1 for vacuuming a gaseous fluid through a main conduit 2 for the reject outside of it.
  • Such a device 1 is intended more specifically for the evacuation of ventilation air, gases, fumes, combustion products from premises industrial, work, residential or other.
  • Such a device can be incorporated in an installation comprising one or more main conduit (s) such as 2.
  • Such an installation also includes means 3 for producing, driving a gaseous fluid training.
  • Such an installation may be subject to many variants.
  • conduits can be provided main partners and connected to the same device 1.
  • the means 3 of production, entrainment of a gaseous entrainment fluid can be removed from the device (s) 1.
  • the main duct (s) 2 are generally arranged vertically and the devices 1 placed at the top of these.
  • the means 3 for production, entrainment of gaseous fluid are preferably placed on the ground, or even in the basement.
  • the device 1 comprises in combination, first, a section of conduit 4 with axis 4a, essentially straight, of a certain axial length.
  • the duct section 4 is intended to be downstream of the main duct 2 of axis 2a, relative to the direction of circulation of the gaseous fluid to be discharged.
  • conduit main 2 and the section of conduit 4 which extends it in free communication with each other the whole being rigid.
  • the conduit main 2 having its generally vertical axis 2a and the device 1 being placed at the top, the duct section 4 is associated with the end part 5 of the conduit 2.
  • the main duct 2 has a or several inlets 6 of the gaseous fluid to be discharged.
  • the main duct 2 extends over a certain axial length, and provision is made several inputs 6 spaced along axis 2a corresponding for example to different floors of the building which is the device 1 and the installation intended for incorporates it.
  • the main duct can, if necessary, be lined with a conduit which adjoins it, corresponding to a top floor of the building.
  • entrances 6 can be associated with horizontal ducts in which are also fitted with injection nozzles gaseous fluid.
  • the device 1 comprises, in the embodiment shown in Figure 1, secondly, a static vacuum cleaner 7 shown purely schematically.
  • This static vacuum cleaner 7 is mounted on the section conduit 4 at its downstream end relative to the direction of circulation of gaseous fluids to reject and drive. This means that the static vacuum cleaner 7 is, in the more specifically considered realization, located in part upper extreme of 4 in upper upper part of duct section 4.
  • vacuum cleaner static 7 can be stato-mechanical rather than static.
  • the device 1 also comprises, thirdly place, means 8 for injecting a gaseous fluid drive in the pipe section 4 in the same sense that the direction of circulation of the gaseous fluid to be discharged.
  • the injection means 8 are intended to be associated with the means 3 of production, of driving the gaseous drive fluid.
  • the injection means 8 are located by being spaced some distance upstream from the end downstream 9 of the pipe section 4.
  • the injection means 8 also inject a gaseous fluid driving through the vacuum cleaner static 7 or stato-mechanical.
  • the means 8 are also removed from said vacuum cleaner static or stato-mechanical 7.
  • the duct section 4 is associated by its upstream end 10 at the upper end 5 of the main duct 2.
  • the spacing between the injection means 8 and the downstream end 9 of the duct section 4 is a function in particular the length of the main duct 2.
  • the spacing between the injection means 8 and the downstream end 9 of the duct section 4 is included between 0.1 and 20% of the length of the main duct 2 and more specifically, is of the order of 10% of this length.
  • this spacing is between 50 cm and 2 m, more particularly between 75 cm and 1.25 m. He is more especially around 1 m.
  • the length of the conduit main 2 referred to is the length so-called useful, that is to say that which extends between entry 6 the most extreme lower (i.e. the most distant from device 1) and device 1 in question, respectively the vacuum cleaner 7.
  • the means 8 for injecting the fluid gaseous drive as well as the means 3 of production, of said gaseous fluid are designed and arranged to be able to allow on the one hand a flow of fluid gaseous drive between 20 and 100% of the flow nominal gaseous fluid in main duct 2 and more especially between 20 and 60% and, on the other hand, a speed of the gaseous drive fluid between 10 and 100 m / s, and more especially between 20 and 60 m / s, that for the applications considered.
  • a device 1 In the case where a device 1 is intended for several conduits 2, it can be provided, depending on the envisaged achievements, one or more sections 4. From then, the means 8 are themselves single or multiple.
  • a static vacuum cleaner such as 7 or a vacuum cleaner stato-mechanical can be the subject of many variants of achievement.
  • the static vacuum cleaner 7 is of the type comprising a lower part 11, upper part 12 coaxial of axis 13, of revolution around this axis, and the outer diameter is the same or substantially the same.
  • the two lower parts 11 and upper 12 are separated from each other to provide a free space 14 having in axial section a general shape of venturi.
  • the lower parts 11 and upper 12 are rigidly associated with each other at means of reciprocal securing spacers 15.
  • section of conduit 4 may form diffuser in the lower part 11.
  • there may be a spider.
  • axis 13 is coaxial with axis 4a. In other realizations not shown, axis 13 can be tilted slightly by relative to the axis 4a and relative to the vertical.
  • the lower part 11 comprises, in the illustrated embodiment, an upper wall 17 and a bottom wall 18.
  • Both the upper wall 17 and the lower wall 18 have a generally frustoconical shape.
  • the small base 19 of the upper wall 17 is turned towards the part upper 12 and space 14.
  • the large base 20 of the wall upper 17 is turned towards the duct section 4 and it is common with the large base of the lower wall 18 whose small base is turned towards 4 whose small base is turned towards the duct section 4.
  • the upper part 12 has a lower wall 21 and an upper wall 22.
  • the bottom wall 21 a in the embodiment shown, a general conical shape. In an other possible embodiment, the bottom wall 21 has a general frustoconical shape. In one as in the other possible achievements, tip 23 or small base of the lower wall 21 is turned towards the part lower 12, that is to say towards space 14. The large base 24 is opposite to section of conduit 4.
  • the upper wall 22 a in the embodiment shown, a general conical shape. In other embodiments, the upper wall 22 has a shape general frustoconical or hemispherical, or a form complex derived from the foregoing forms. Wall upper 22 has a large common base with the large base 24. It is therefore turned towards the lower part 11.
  • the spacers 15 already mentioned are by example associated with the upper wall 17 of the part lower 11 and to the lower wall 21 of the part upper 12.
  • the vacuum cleaner 7 represented is of static type, it also enters the part of the present invention that this vacuum cleaner is stato-mechanical type. In this case (not shown), the vacuum cleaner 7 also includes an integrated turbine.
  • This turbine has its blades located in space 14 or in a space provided by the upper part 12.
  • the vacuum cleaner 7 also includes a ferrule 25 adjoining the lower part 11, intended for fixing the vacuum cleaner 7 on the duct section 4.
  • section of conduit 4 is separate from the conduit main 2, but rigidly associated with it by bolting, welding, strapping or other.
  • the upstream end 10 of the section of conduit 4 comes into an enlarged part completed by a shoulder of the upper end 5 of the conduit 2.
  • Appropriate fixing means 26 such as clamp, bolts, etc., ensure the association rigid of the two conduits 2, 4 at the place of their recovery.
  • the vacuum cleaner has a ferrule 25, it can also be enlarged and form a shoulder for the downstream end 9 of the duct section 4.
  • the association of the shell 25 and the section of conduit 4, for their joining, can be ensured thanks to fixing means such as the means 26 already mentioned.
  • the pipe section 4 is an integral part of the static or stato-mechanical vacuum cleaner 7.
  • the section of conduit 4 is then constituted by the ferrule 25 which is provided with the vacuum cleaner 7.
  • This ferrule 25 then has a length axial sufficient to allow mounting on the duct main 2.
  • the main duct 2 and the section of conduit 4 form a single piece.
  • the duct section 4 forms the downstream end part of the main duct 2.
  • conduits 2 and 4 have the same diameter or substantially the same diameter. They are also coaxial or their respective axes 2a, 4a are slightly inclined relative to each other.
  • These means 8 comprise one or more nozzles injection or equivalent 27 located inside the section of conduit 4 and carried by it, and one or more injection conduits 28, in communication with the one or more nozzles 27, mainly located outside the section duct 4, as well as the main duct 2.
  • the injection nozzles or equivalent 27 are located at or near the upstream end 10 of the pipe section 4 and are carried by the pipe 28 which crosses the peripheral wall of the section 4 while being thus fixed to him.
  • the nozzles 27 are worn by the duct (s) 28 and therefore carried indirectly by the duct section 4.
  • the duct (s) 28 open out in this embodiment, perpendicular to the outside of the conduit 4. Subsequently, the conduit (s) 28 may be appropriately conformed to reach the means 3 of production, entrainment of the gaseous fluid training.
  • the duct (s) 28 are located mainly upstream of the nozzles 27 so as not to hinder the flow of gaseous fluid resulting from it.
  • the one or more injection nozzles 27 or equivalent have a position general fixed in the pipe section 4, at least in this which relates to their distance from the axis 4a of said duct section 4.
  • At least one or some nozzles are mounted adjustable to sliding parallel to this axis 4a between two extreme positions respectively distal and proximal.
  • the device comprises sliding guide means for the nozzle (s) 27 or equivalent, which are adjustable to sliding.
  • the device also includes means drive nozzles and control means of said training means.
  • the nozzles can be mounted on sections of pipes slidably mounted one inside the other.
  • the nozzles can be carried by a system such as a deformable parallelogram while being joined to the injection pipe 28 by flexible pipes.
  • a single injection nozzle is provided, central, located in the axis or substantially in the axis of the duct section 4.
  • a plurality of injection nozzles located nearby immediate of this axis 4a as shown in the figure 2d.
  • FIGS. 2b, 2c, 2f, 2g, 2i it is provided with several injection nozzles 27 or equivalent arranged in different locations of the duct section 4, in axis 4a and / or separated from it.
  • This plurality of injection nozzles 27 or equivalent is found substantially in the same plane cross section of the duct section 4, as it is shown in Figures 2b or 2f, either in several transverse planes, as shown in the Figures 2c and 2g.
  • the transverse planes of nozzles include an upstream plane 29 and a downstream plane 30.
  • the upstream plane 29 is one or more central nozzles or peripheral nozzles.
  • peripheral nozzles In the plan downstream 30, there are peripheral nozzles, or one or several central nozzles.
  • this plurality includes one or more central nozzles 31 located in or near axis 4a and / or one or more several peripheral nozzles 32 located near the wall 33 of the duct section 4 and / or a plurality of median nozzles 34 located between the axis 4) and the wall 33.
  • peripheral nozzles 32 and median nozzles 34 are, in an achievement, regularly distributed around axis 4a, either discretely or continuously.
  • these nozzles 32, 34 can be arranged under crown shape.
  • the different nozzles 27, 31, 32, 34 are arranged relative to each other to do not substantially obstruct the passage of the fluid gaseous to be discharged which comes from upstream of the section of duct 4 and main duct 2. Indeed, it is desirable that the flow of gaseous fluid to be discharged is not not too disturbed by the presence of the injection nozzles.
  • the injection nozzles 27 are arranged in rows and columns and are carried by a perforated plate located in the section of conduit 4 in being carried by him.
  • This plate is either flat (figure 2f) is curved ( Figure 2g).
  • the device 1 comprises generally selective control means of the operation of the different nozzles. Indeed, it is not then not necessarily mandatory that all nozzles operate continuously and in the same way.
  • the device may include means for adjusting these physical characteristics.
  • the spacing between the different injection nozzles 27 and the downstream end 9 of the section of duct 4 or the vacuum cleaner 7 is either identical or differentiated according to nozzles 27 depending on requirements required for proper operation.
  • This spacing is either constant over time, be variable.
  • one or some nozzles are adjustable sliding assemblies parallel to axis 4a as already described.
  • the space downstream of the nozzles is free.
  • a shaped wall may be provided venturi adjoining the wall 33 of the duct section 4 (Figure 2i) or / and a venturi-shaped wall for one or several injection nozzles of the same kind, such as than central ( Figure 2h), peripheral or median.
  • the injection nozzles 27 or equivalent can also be subject to different variations of production.
  • an injection nozzle 27 or equivalent can be chosen to provide an injection flow in narrow beam shape (Figure 3a) or wide beam ( Figure 3b) or in the form of a jet in spiral (Figure 3c).
  • Axis 37 of the flow of gaseous drive fluid from a nozzle 27 can be either fixed ( Figures 3a, 3b, 3d), or movable. In the first case, this axis is either parallel to axis 4a ( Figures 3a, 3b), either inclined by compared to him (figure 3d). In the second case (figure 3e), the device is provided with means for moving the axis displaceable nozzles and means for controlling these means of travel.
  • the device 1 comprises also means for modulating the flow rate and / or the speed of the flow of gaseous driving fluid as a function requirements.
  • modulation means include means for controlling the initiation of the injection of the gaseous fluid such as clock, temperature probe, pressure switch or hydrostatic probe.

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Description

L'invention concerne un dispositif d'aspiration d'un fluide gazeux à travers un conduit principal pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci, le fluide gazeux étant du type air de ventilation, gaz, fumées, produits de combustion en provenance de locaux industriels, de travail, d'habitation. L'invention concerne également une installation d'aspiration d'un fluide gazeux comportant un tel dispositif.
On connaít déjà, de longue date, l'injection d'un jet d'air en sommet d'un conduit de tirage naturel. Un tel principe a été mis en oeuvre il y a de nombreuses années pour la ventilation des cales de navires et pour les brûleurs des cuisinières à gaz.
Selon le document EP-A-329 498, il est prévu un dispositif d'activation de la ventilation d'une gaine d'extraction d'air incluant une buse d'air soufflé à moyenne pression se trouvant soit dans l'axe du conduit, soit latéralement selon qu'il s'agit d'augmenter ou de ralentir le débit d'air extrait.
Selon le document DE-A-2 647 126, il est prévu d'insuffler de l'air au-dessus du conduit mais non à l'intérieur de celui-ci.
Selon le document FR-A-2 658 271, il est prévu d'insuffler de l'air directement dans un aspirateur statique.
Selon un guide intitulé "Systèmes de ventilation et d'évacuation des produits de combustion du gaz à tirage naturel pour l'habitat collectif réhabilité" établi par Gaz de France, un extracteur statique est défini comme étant un "appareil sans pièces mobiles destiné à être installé en couronnement de conduits de ventilation ou de fumée, ayant pour objectif, en créant une dépression en fonction de la vitesse du vent, de s'opposer à des inversions de circulation des flux d'air et d'augmenter les débits extraits en présence de vent."
Le même guide définit les extracteurs stato-mécaniques comme étant des "extracteurs statiques équipés d'un dispositif complémentaire utilisant une source d'énergie autre que celle du vent".
Qu'ils soient statiques ou stato-mécaniques, de tels extracteurs sont également dénommés "aspirateurs".
Des exemples de réalisation de tels aspirateurs statiques ou stato-mécaniques sont illustrés notamment par les documents suivants : FR-A-2 658 271, FR-A-2 651 563, FR-A-2 709 533, FR-A-2 374 591, FR-A-2 438 795, FR-A-2 514 469, FR-A-2 518 710, FR-A-2 034 434.
Le but de l'invention est d'améliorer encore le tirage, que celui-ci soit naturel ou amélioré par suite de la présence d'un aspirateur statique ou stato-mécanique.
L'invention a également pour but d'obtenir ce résultat sans augmenter substantiellement la complexité du dispositif mis en oeuvre.
A cet effet et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif d'aspiration d'un fluide gazeux à travers un conduit principal pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci, le fluide gazeux étant du type air de ventilation, gaz, fumées, produits de combustion en provenance de locaux industriels, de travail, d'habitation tel que défini dans la revendication 1.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un dispositif d'aspiration d'un fluide gazeux à travers un conduit principal pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci qui comporte, en combinaison, en premier lieu, le tronçon de conduit précédemment mentionné, en deuxième lieu, un aspirateur statique ou stato-mécanique monté sur le tronçon de conduit à son extrémité aval et, en troisième lieu, des moyens d'injection d'un fluide gazeux d'entraínement dans le tronçon de conduit et à travers l'aspirateur statique ou stato-mécanique, dans le même sens que le sens de circulation du fluide gazeux à rejeter, destinés à être associés à des moyens de production ou d'entraínement dudit fluide gazeux d'entraínement, situés écartés à une certaine distance en amont de l'extrémité aval du tronçon de conduit et de l'aspirateur statique ou stato-mécanique.
Selon d'autres caractéristiques de l'aspirateur statique ou stato-mécanique, celui-ci est du type comprenant une partie inférieure et une partie supérieure écartées l'une de l'autre et associées rigidement l'une à l'autre le long de l'axe du tronçon de conduit, la partie inférieure étant pourvue d'un trou de passage du fluide gazeux à rejeter et du fluide gazeux d'entraínement, en communication avec le tronçon de conduit, ce trou débouchant dans l'espace existant entre la partie inférieure et la partie supérieure.
L'espace entre les parties inférieure et supérieure a en section axiale une forme générale de venturi.
L'aspirateur statique ou stato-mécanique a une forme générale de révolution dont l'axe est dans le prolongement de celui du tronçon de conduit ou légèrement incliné par rapport à lui.
La partie inférieure de l'aspirateur statique ou stato-mécanique comprend au moins une paroi supérieure de forme générale tronconique dont la petite base est tournée vers la partie supérieure et dont la grande base vers le tronçon de conduit.
La partie inférieure de l'aspirateur statique ou stato-mécanique comprend également une paroi inférieure de forme générale tronconique dont la petite base est tournée vers le tronçon de conduit et la grande base vers la paroi supérieure de ladite partie inférieure.
La partie supérieure de l'aspirateur statique ou stato-mécanique comprend au moins une paroi inférieure de forme générale conique ou tronconique dont la pointe ou la petite base est tournée vers la partie inférieure et la grande base opposée au tronçon de conduit.
La partie supérieure de l'aspirateur statique ou stato-mécanique comprend également une paroi supérieure de forme générale conique ou tronconique ou hémisphérique dont la grande base est tournée vers la paroi inférieure de ladite partie supérieure.
La partie supérieure et la partie inférieure ont sensiblement le même diamètre extérieur.
L'aspirateur statique ou stato-mécanique comprend des entretoises de solidarisation réciproque des deux parties inférieure et supérieure, associées notamment à la paroi supérieure de la partie inférieure et à la paroi inférieure de la partie supérieure.
Les parois constitutives des parties inférieure et supérieure de l'aspirateur statique ou stato-mécanique sont pleines, dépourvues d'ouvertures.
L'aspirateur statique ou stato-mécanique comporte également une virole attenante à la partie inférieure, destinée à la fixation de l'aspirateur sur le tronçon de conduit.
Selon une première variante de réalisation, l'aspirateur est statique et ne comporte aucune pièce en mouvement, notamment aucune turbine intégrée.
Selon une seconde variante de réalisation, l'aspirateur est stato-mécanique et il comporte également, à cet effet, une turbine intégrée.
Une telle turbine a ses pales situées dans l'espace existant entre les parties inférieure et supérieure ou celui ménagé par la partie supérieure.
Selon d'autres caractéristiques concernant plus spécialement le tronçon de conduit, celui-ci est soit distinct du conduit principal et associé rigidement à lui par boulonnage, soudage, cerclage ou autre, soit il forme une seule et même pièce avec lui, le tronçon de conduit formant la partie d'extrémité aval du conduit principal.
Dans la première variante considérée, le tronçon de conduit peut faire partie intégrante de l'aspirateur statique ou stato-mécanique en étant constitué par la virole dont ce dernier est pourvu, cette dernière ayant une longueur axiale suffisante pour permettre le montage sur le conduit principal.
Selon d'autres caractéristiques, le tronçon de conduit et le conduit principal ont même diamètre ou sensiblement même diamètre. Ils sont coaxiaux ou leurs axes respectifs sont légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre.
Selon d'autres caractéristiques concernant les moyens d'injection d'un fluide gazeux d'entraínement, ces moyens comprennent une ou plusieurs buses d'injection ou équivalent situées à l'intérieur du tronçon de conduit et portées par lui et un ou plusieurs conduits d'injection, en communication avec la ou les buses, essentiellement situés à l'extérieur du tronçon de conduit ainsi que du conduit principal.
Ce ou ces conduits d'injection sont situés essentiellement en amont des buses.
La ou les buses d'injection ont une position générale fixe dans le tronçon de conduit, au moins en ce qui concerne leur écartement par rapport à l'axe du tronçon de conduit.
Il est prévu qu'une buse d'injection unique située dans ou sensiblement dans l'axe du tronçon de conduit ou une pluralité de buses d'injection situées à proximité immédiate de cet axe.
Selon une autre réalisation possible, il est prévu plusieurs buses d'injection disposées en différents endroits du tronçon de conduit, dans l'axe et/ou écartées de lui.
La pluralité de buses d'injection se trouve sensiblement dans un même plan transversal du tronçon de conduit ou dans plusieurs plans transversaux du tronçon de conduit. Dans ce cas, ces derniers comprennent un plan amont et un plan aval.
Dans le cas où il est prévu une pluralité de buses d'injection, cette pluralité comprend une ou plusieurs buses centrales situées dans ou à proximité de l'axe du tronçon de conduit et/ou une pluralité de buses périphériques situées à proximité de la paroi du tronçon de conduit et/ou une pluralité de buses médianes situées entre l'axe du tronçon de conduit et sa paroi.
Préférentiellement, les buses périphériques et/ou médianes sont régulièrement réparties autour de l'axe du tronçon de conduit.
En tout état de cause, les différentes buses d'injection sont disposées les unes par rapport aux autres pour ne pas entraver substantiellement le passage du fluide gazeux à rejeter provenant de l'amont des buses par le conduit principal.
Dans une réalisation possible, les buses d'injection sont agencées en lignes et colonnes portées par une plaque perforée située dans le tronçon de conduit et portée par lui.
Dans le cas où le dispositif comporte une pluralité de buses d'injection ou équivalent, il peut être prévu des moyens de commande sélectifs du fonctionnement des différentes buses.
Selon une variante de réalisation possible, les caractéristiques physiques telles que notamment débit, vitesse et ouverture du faisceau du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses sont identiques ou voisines.
Selon une autre variante de réalisation, ces caractéristiques physiques sont différenciées entre les buses en fonction des exigences requises.
Selon un autre aspect, ces caractéristiques sont constantes dans le temps ou au contraire, variables en fonction des exigences requises. Dans ce cas, le dispositif comporte des moyens pour régler les caractéristiques physiques en question pour les différentes buses d'injection ou dans le temps.
Selon également un autre aspect, l'écartement entre les différentes buses et l'extrémité aval du tronçon de conduit ou l'aspirateur statique ou stato-mécanique est identique ou différencié selon les buses en fonction des exigences requises.
Selon une variante de réalisation possible, une ou certaines buses au moins sont montées réglables à coulissement parallèlement à l'axe du tronçon de conduit entre deux positions extrêmes respectivement distale et proximale.
Dans ce cas, le dispositif comporte des moyens de guidage à coulissement de la ou des buses réglables à coulissement, des moyens d'entraínement des buses et des moyens de commande des moyens d'entraínement.
Selon un autre aspect, l'espace situé en aval des buses d'injection est libre ou, au contraire, il est prévu une ou plusieurs parois en forme de venturi à cet endroit.
Ainsi, le dispositif peut comporter une paroi en forme de venturi attenante à la paroi du tronçon de conduit ou/et une paroi en forme de venturi pour une ou plusieurs buses d'injection notamment de même genre, centrale, périphérique ou médiane.
Selon un autre aspect, une buse d'injection est choisie pour procurer un flux d'injection en forme de faisceau étroit ou de faisceau large, ou de jet en spirale.
Une buse d'injection est soit d'axe fixe, notamment parallèle à l'axe du tronçon de conduit ou incliné sur lui, soit d'axe déplaçable, le dispositif étant alors pourvu de moyens de déplacement de l'axe des buses déplaçables et de moyens de commande des moyens de déplacement.
Selon un autre aspect, le dispositif comporte également des moyens de modulation du débit et/ou de la vitesse du flux de fluide gazeux d'entraínement en fonction des exigences requises.
Ces moyens de modulation comportent des moyens d'asservissement du déclenchement de l'injection de fluide gazeux d'entraínement tels qu'horloge, sonde de température, pressiostat, sonde hydrostatique.
L'invention concerne également une installation comportant un ou plusieurs conduits principaux et un ou plusieurs dispositifs tel qu'il vient d'être décrit.
Dans une telle installation, plusieurs conduits principaux peuvent être associés et branchés sur un même tronçon de conduit pour un dispositif d'aspiration et d'extraction unique.
Les moyens de production et d'entraínement d'un fluide gazeux d'entraínement peuvent être communs à plusieurs conduits et ils peuvent être écartés du ou des dispositifs d'aspiration et d'entraínement.
Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra en référence aux dessins dans lesquels la figure 1 est une vue purement schématique d'une installation comportant un dispositif selon l'invention.
Les figures 2a à 2k sont onze figures schématiques, partielles, illustrant plusieurs formes de réalisation des moyens d'injection d'un fluide gazeux d'entraínement.
Les figures 3a à 3e sont cinq vues schématiques, à plus grande échelle, illustrant différentes variantes de réalisation de buses ou équivalents desdits moyens d'injection.
L'invention concerne un dispositif 1 pour aspirer un fluide gazeux à travers un conduit principal 2 pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci.
Un tel dispositif 1 est destiné plus spécialement à l'évacuation de l'air de ventilation, des gaz, des fumées, des produits de combustion en provenance de locaux industriels, de travail, d'habitation ou autres.
Un tel dispositif 1, seul ou associé à d'autres similaires, peut être incorporé dans une installation comportant un ou plusieurs conduit(s) principal(ux) tel que 2.
Une telle installation comporte également des moyens 3 de production, d'entraínement d'un fluide gazeux d'entraínement.
Une telle installation peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation.
Par exemple, il peut être prévu plusieurs conduits principaux associés et branchés sur un même dispositif 1.
Par ailleurs, les moyens 3 de production, d'entraínement d'un fluide gazeux d'entraínement peuvent être écartés du ou des dispositifs 1.
En pratique, le ou les conduits principaux 2 sont disposés généralement verticalement et le ou les dispositifs 1 placés au sommet de ceux-ci. En revanche, les moyens 3 de production, d'entraínement de fluide gazeux d'entraínement sont préférentiellement placés au sol, voire en sous-sol.
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le dispositif 1 comporte en combinaison, en premier lieu, un tronçon de conduit 4 d'axe 4a, essentiellement rectiligne, d'une certaine longueur axiale.
Le tronçon de conduit 4 est destiné à être en aval du conduit principal 2 d'axe 2a, par rapport au sens de circulation du fluide gazeux à rejeter.
On comprend de ce qui précède que le conduit principal 2 et le tronçon de conduit 4 qui le prolonge sont en communication libre l'un avec l'autre, l'ensemble étant rigide.
Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, le conduit principal 2 ayant son axe 2a généralement vertical et le dispositif 1 étant placé en sommet, le tronçon de conduit 4 est associé à la partie extrême 5 du conduit 2.
Par ailleurs, le conduit principal 2 comporte une ou plusieurs entrées 6 du fluide gazeux à rejeter.
Dans le cas le plus fréquent, le conduit principal 2 s'étend sur une certaine longueur axiale, et il est prévu plusieurs entrées 6 écartées le long de l'axe 2a correspondant par exemple à différents étages du bâtiment auquel est destiné le dispositif 1 et l'installation qui l'incorpore.
Le conduit principal peut, le cas échéant, être doublé d'un conduit qui le jouxte, correspondant à un dernier étage du bâtiment. D'autre part, aux entrées 6 peuvent être associées des gaines horizontales dans lesquells sont montées également des buses d'injection de fluide gazeux.
Le dispositif 1 comporte, dans la réalisation représentée sur la figure 1, en deuxième lieu, un aspirateur statique 7 représenté purement schématiquement.
Cet aspirateur statique 7 est monté sur le tronçon de conduit 4 à son extrémité aval par rapport au sens de circulation des fluides gazeux à rejeter et d'entraínement. Cela signifie que l'aspirateur statique 7 est, dans la réalisation plus spécialement considérée, situé en partie extrême supérieure du 4 en partie extrême supérieure du tronçon de conduit 4.
Ainsi qu'on le verra par la suite, l'aspirateur statique 7 peut être de type stato-mécanique plutôt que statique.
Le dispositif 1 comporte également, en troisième lieu, des moyens 8 d'injection d'un fluide gazeux d'entraínement dans le tronçon de conduit 4 dans le même sens que le sens de circulation du fluide gazeux à rejeter.
Les moyens d'injection 8 sont destinés à être associés aux moyens 3 de production, d'entraínement du fluide gazeux d'entraínement.
Les moyens d'injection 8 sont situés en étant écartés à une certaine distance en amont de l'extrémité aval 9 du tronçon de conduit 4.
Ainsi, les moyens d'injection 8 injectent également un fluide gazeux d'entraínement à travers l'aspirateur statique 7 ou stato-mécanique. De plus, les moyens d'injection 8 sont également écartés dudit aspirateur statique ou stato-mécanique 7.
Ainsi que cela résulte de ce qui précède, le tronçon de conduit 4 est associé par son extrémité amont 10 à la partie extrême supérieure 5 du conduit principal 2.
L'écartement entre les moyens d'injection 8 et l'extrémité aval 9 du tronçon de conduit 4 est fonction notamment de la longueur du conduit principal 2.
L'écartement entre les moyens d'injection 8 et l'extrémité aval 9 du tronçon de conduit 4 est comprise entre 0,1 et 20 % de la longueur du conduit principal 2 et plus spécialement, est de l'ordre de 10 % de cette longueur.
D'autre part, et pour les applications considérées, cet écartement est compris entre 50 cm et 2 m, plus particulièrement entre 75 cm et 1,25 m. Il est plus spécialement de l'ordre de 1 m.
Il est entendu ici que la longueur du conduit principal 2 auquel il est fait référence est la longueur dite utile, c'est-à-dire celle qui s'étend entre l'entrée 6 la plus extrême inférieure (c'est-à-dire la plus écartée du dispositif 1) et le dispositif 1 en question, respectivement l'aspirateur 7.
Par ailleurs, les moyens d'injection 8 du fluide gazeux d'entraínement ainsi que les moyens 3 de production, d'entraínement dudit fluide gazeux sont conçus et agencés pour être aptes à permettre d'une part un débit de fluide gazeux d'entraínement compris entre 20 et 100 % du débit nominal de fluide gazeux dans le conduit principal 2 et plus spécialement entre 20 et 60 % et, d'autre part, une vitesse du fluide gazeux d'entraínement comprise entre 10 et 100 m/s, et plus spécialement entre 20 et 60 m/s, cela pour les applications considérées.
Dans le cas où un dispositif 1 est destiné à plusieurs conduits 2, il peut être prévu, selon les réalisations envisagées, un ou plusieurs tronçons 4. Dès lors, les moyens 8 sont eux-mêmes uniques ou multiples.
Un aspirateur statique tel que 7 ou un aspirateur stato-mécanique peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation.
On peut en particulier, s'agissant des aspirateurs statiques, se référer aux descriptions figurant dans les documents suivants : FR-A-2 658 271, FR-A-2 709 533, FR-A-2 709 534, FR-A-2 374 591, FR-A-2 438 795, FR-A-2 518 710.
On décrira donc maintenant l'aspirateur statique 7, plus spécialement en référence à la figure 1.
L'aspirateur statique 7 est du type comprenant une partie inférieure 11, une partie supérieure 12 coaxiales d'axe 13, de révolution autour de cet axe, et dont le diamètre extérieur est identique ou sensiblement le même.
Les deux parties inférieure 11 et supérieure 12 sont écartées l'une de l'autre pour ménager entre elles un espace libre 14 ayant en section axiale une forme générale de venturi. A cet effet, les parties inférieure 11 et supérieure 12 sont associées rigidement l'une à l'autre au moyen d'entretoises de solidarisation réciproque 15.
Dans la mesure où ces entretoises 15 sont sous la forme de profilés plats, ceux-ci sont de plans radiaux pour éviter une prise au vent excessive.
Les parois consécutives des parties inférieure 11 et supérieure 12 sont pleines, c'est-à-dire dépourvues d'ouverture à l'exception d'un trou 16 de passage prévu dans la partie inférieure 11. Ce trou de passage 16 du fluide gazeux à rejeter et du fluide gazeux d'entraínement est en communication avec le tronçon de conduit 4, vers le bas et il débouche vers le haut dans l'espace 14.
Le cas échéant, le tronçon de conduit 4 peut former diffuseur dans la partie inférieure 11. De plus, à l'orifice aval du trou 15, il peut y avoir un croisillon.
Dans la réalisation représentée, l'axe 13 est coaxial avec l'axe 4a. Dans d'autres réalisations non représentées, l'axe 13 peut être légèrement incliné par rapport à l'axe 4a et par rapport à la verticale.
La partie inférieure 11 comprend, dans la réalisation représentée, une paroi supérieure 17 et une paroi inférieure 18.
Tant la paroi supérieure 17 que la paroi inférieure 18 ont une forme générale tronconique. La petite base 19 de la paroi supérieure 17 est tournée vers la partie supérieure 12 et l'espace 14. La grande base 20 de la paroi supérieure 17 est tournée vers le tronçon de conduit 4 et elle est commune avec la grande base de la paroi inférieure 18 dont la petite base est tournée vers 4 dont la petite base est tournée vers le tronçon de conduit 4.
De la même manière, la partie supérieure 12 comporte une paroi inférieure 21 et une paroi supérieure 22.
La paroi inférieure 21 a, dans la réalisation représentée, une forme générale conique. Dans une autre forme de réalisation possible, la paroi inférieure 21 a une forme générale tronconique. Dans l'une comme dans l'autre des réalisations possibles, la pointe 23 ou la petite base de la paroi inférieure 21 est tournée vers la partie inférieure 12, c'est-à-dire vers l'espace 14. La grande base 24 est quant à elle opposée au tronçon de conduit 4.
La paroi supérieure 22 a, dans la réalisation représentée, une forme générale conique. Dans d'autres formes de réalisation, la paroi supérieure 22 a une forme générale tronconique ou hémisphérique, ou encore une forme complexe dérivée des formes qui précèdent. La paroi supérieure 22 a une grande base commune avec la grande base 24. Elle est donc tournée vers la partie inférieure 11.
Les entretoises 15 déjà mentionnées sont par exemple associées à la paroi supérieure 17 de la partie inférieure 11 et à la paroi inférieure 21 de la partie supérieure 12.
Bien que dans le cas de la figure 1, l'aspirateur 7 représenté est de type statique, il entre également dans le cadre de la présente invention que cet aspirateur soit de type stato-mécanique. Dans ce cas (non représenté), l'aspirateur 7 comporte également une turbine intégrée.
De tels aspirateurs sont notamment décrits dans les documents FR-A-2 651 563, FR-A-2 374 591, FR-A-2 514 469, FR-A-2 709 534.
Cette turbine a ses pales situées dans l'espace 14 ou dans un espace ménagé par la partie supérieure 12.
Dans la variante représentée sur la figure 1, l'aspirateur 7 comporte également une virole 25 attenante à la partie inférieure 11, destinée à la fixation de l'aspirateur 7 sur le tronçon de conduit 4.
Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 1, le tronçon de conduit 4 est distinct du conduit principal 2, mais associé rigidement à lui par boulonnage, soudage, cerclage ou autre.
Par exemple, l'extrémité amont 10 du tronçon de conduit 4 vient pénétrer dans une partie élargie terminée par un épaulement de la partie extrême supérieure 5 du conduit 2. Des moyens de fixation appropriés 26 tels que collier de serrage, boulons, etc, assurent l'association rigide des deux conduits 2, 4 à l'endroit de leur recouvrement.
Dans le cas où l'aspirateur comporte une virole 25, celle-ci peut également être élargie et former un épaulement pour l'extrémité aval 9 du tronçon de conduit 4. L'association de la virole 25 et du tronçon de conduit 4, pour leur solidarisation, peut être assurée grâce à des moyens de fixation tels que les moyens 26 déjà mentionnés.
Dans une autre forme de réalisation, non représentée, le tronçon de conduit 4 fait partie intégrante de l'aspirateur statique ou stato-mécanique 7. Le tronçon de conduit 4 est alors constitué par la virole 25 dont est pourvu l'aspirateur 7. Cette virole 25 a alors une longueur axiale suffisante pour permettre son montage sur le conduit principal 2.
Selon une autre réalisation possible non représentée, le conduit principal 2 et le tronçon de conduit 4 forment une seule et même pièce. Dans ce cas, le tronçon de conduit 4 forme la partie d'extrémité aval du conduit principal 2.
Dans la forme générale de réalisation, les conduits 2 et 4 ont même diamètre ou sensiblement même diamètre. Ils sont par ailleurs coaxiaux ou leurs axes respectifs 2a, 4a sont légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre.
Cette dernière disposition est plus spécialement utile lorsque le conduit principal 2, tout en ayant une direction générale rectiligne et verticale, peut comporter des coudes pour des raisons de construction ou d'encombrement.
On décrit maintenant plus spécialement les moyens d'injection 8.
Ces moyens 8 comprennent une ou plusieurs buses d'injection ou équivalent 27 situées à l'intérieur du tronçon de conduit 4 et portées par lui, et un ou plusieurs conduits d'injection 28, en communication avec la ou les buses 27, essentiellement situés à l'extérieur du tronçon de conduit 4, ainsi d'ailleurs que du conduit principal 2. Par exemple les buses d'injection ou équivalent 27 sont situées à l'endroit ou à proximité de l'extrémité amont 10 du tronçon de conduit 4 et sont portées par le conduit 28 qui traverse la paroi périphérique du tronçon 4 en étant ainsi fixées à lui. Dans ce cas, les buses 27 sont portées par le ou les conduits 28 et donc portées indirectement par le tronçon de conduit 4. Le ou les conduits 28 débouchent dans cette réalisation, perpendiculairement à l'extérieur du conduit 4. Par la suite, le ou les conduits 28 peuvent être conformés d'une façon appropriée pour rejoindre les moyens 3 de production, d'entraínement du fluide gazeux d'entraínement.
Dans cette réalisation, le ou les conduits d'injection 28 sont situés essentiellement en amont des buses 27 pour ne pas gêner le flux de fluide gazeux d'entraínement issu de celle-ci.
Selon une caractéristique de l'invention, la ou les buses d'injection 27 ou équivalent ont une position générale fixe dans le tronçon de conduit 4, au moins en ce qui concerne leur écartement par rapport à l'axe 4a dudit tronçon de conduit 4.
Selon une variante de réalisation non représentée, une ou certaines buses au moins sont montées réglables à coulissement parallèlement à cet axe 4a entre deux positions extrêmes respectivement distales et proximales.
Une telle réalisation est plus spécialement représentée sur la figure 2e où la position distale est représentée en trait plein, alors que la position proximale est représentée en tirets.
Dans une telle réalisation, le dispositif comporte des moyens de guidage à coulissement de la ou des buses d'injection 27 ou équivalent, qui sont réglables à coulissement. Le dispositif comporte également des moyens d'entraínement des buses et des moyens de commande desdits moyens d'entraínement.
Par exemple, les buses peuvent être montées sur des tronçons de tuyaux montés à coulissement l'un dans l'autre. Ou encore, les buses peuvent être portées par un système tel qu'un parallélogramme déformable tout en étant réunies au conduit d'injection 28 par des tuyaux souples.
Ces formes de réalisation ne sont pas exclusives d'autres.
Selon une variante de réalisation correspondant à la figure 2a, il est prévu une buse d'injection unique, centrale, située dans l'axe ou sensiblement dans l'axe du tronçon de conduit 4. En variante, il est prévu une pluralité de buses d'injection situées à proximité immédiate de cet axe 4a ainsi qu'il est représenté sur la figure 2d.
Selon d'autres réalisations telles que celles représentées par les figures 2b, 2c, 2f, 2g, 2i, il est prévu plusieurs buses d'injection 27 ou équivalent disposées en différents endroits du tronçon de conduit 4, dans l'axe 4a et/ou écartées de lui.
Cette pluralité de buses d'injection 27 ou équivalent se trouve sensiblement soit dans un même plan transversal du tronçon de conduit 4, ainsi qu'il est représenté sur les figures 2b ou 2f, soit dans plusieurs plans transversaux, ainsi qu'il est représenté sur les figures 2c et 2g.
Dans ce dernier cas, les plans transversaux de buses comprennent un plan amont 29 et un plan aval 30.
Dans le plan amont 29 se trouve une ou plusieurs buses centrales ou des buses périphériques. Dans le plan aval 30, se trouvent des buses périphériques, ou une ou plusieurs buses centrales.
Plus généralement, dans le cas où il est prévu une pluralité de buses d'injection 27 ou équivalant, cette pluralité comprend une ou plusieurs buses centrales 31 situées dans ou à proximité de l'axe 4a et/ou une ou plusieurs buses périphériques 32 situées à proximité de la paroi 33 du tronçon de conduit 4 et/ou une pluralité de buses médianes 34 situées entre l'axe 4) et la paroi 33.
Les buses périphériques 32 et médianes 34 sont, dans une réalisation, régulièrement réparties autour de l'axe 4a, soit de façon discrète, soit de façon continue. Par exemple, ces buses 32, 34 peuvent être agencées sous forme de couronne.
En toute occurrence, les différentes buses 27, 31, 32, 34 sont disposées les unes par rapport aux autres pour ne pas entraver substantiellement le passage du fluide gazeux à rejeter qui provient de l'amont du tronçon de conduit 4 et du conduit principal 2. En effet, il est souhaitable que le flux de fluide gazeux à rejeter ne soit pas trop perturbé par la présence des buses d'injection.
Dans une réalisation plus spécialement représentée par les figures 2f et 2g, les buses d'injection 27 sont agencées en lignes et en colonnes et sont portées par une plaque perforée située dans le tronçon de conduit 4 en étant portée par lui. Cette plaque est soit plane (figure 2f) soit incurvée (figure 2g).
Dans le cas où il est prévu une pluralité de buses d'injection 27 ou équivalant, le dispositif 1 comporte généralement des moyens de commande sélectifs du fonctionnement des différentes buses. En effet, il n'est alors pas nécessairement obligatoire que toutes les buses fonctionnent en permanence et de la même manière.
Selon une variante possible de réalisation, les caractéristiques physiques du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses 27 telles que débit, vitesse ou ouverture du faisceau sont identiques ou voisines.
Au contraire, selon une autre variante, elles sont différenciées selon les buses et en fonction des exigences requises. Par exemple, le débit et la vitesse peuvent être plus importants pour une buse centrale 31 que pour une buse périphérique 32.
Par ailleurs, ces caractéristiques physiques peuvent être soit constantes dans le temps, soit variables en fonction des exigences requises pour un bon fonctionnement. A cet effet, le dispositif peut comporter des moyens de réglage de ces caractéristiques physiques.
Ainsi, tout ou partie des buses sera inactif et aucun air ne sera injecté lorsque le tirage sera suffisant. Au contraire, la totalité des buses sera en fonctionnement lorsque le tirage naturel assisté par l'aspirateur 7 sera insuffisant.
Par ailleurs, l'écartement entre les différentes buses d'injection 27 et l'extrémité aval 9 du tronçon de conduit 4 ou l'aspirateur 7 est soit identique, soit différencié selon les buses 27 en fonction des exigences requises pour un bon fonctionnement.
Cet écartement est soit constant dans le temps, soit variable.
Dans ce dernier cas, une ou certaines buses sont montées réglables à coulissement parallèlement à l'axe 4a ainsi qu'il a été déjà décrit.
Compte tenu que le ou les conduits d'injection 28 sont situés essentiellement en amont des buses d'injection 27 ou équivalent, l'espace situé en aval des buses est libre.
Toutefois, selon une autre réalisation représentée plus spécialement par les figures 2h, 2i et 2j, il peut être prévu une ou plusieurs paroi 35 en forme de venturi placées en aval des buses d'injection 27 et associées à elles.
Par exemple, il peut être prévu une paroi en forme de venturi attenante à la paroi 33 du tronçon de conduit 4 (figure 2i) ou/et une paroi en forme de venturi pour une ou plusieurs buses d'injection notamment de même genre, tel que centrale (figure 2h), périphérique ou médiane.
Egalement, selon une autre réalisation illustrée par la figure 2k, il peut être prévu dans le tronçon de conduit 4, en aval des buses 27, un diffuseur tel que 36 permettant au fluide gazeux d'entraínement d'avoir un flux laminaire approprié.
Les buses d'injection 27 ou équivalent peuvent également faire l'objet de différentes variantes de réalisation.
Par exemple, une buse d'injection 27 ou équivalent peut être choisie pour procurer un flux d'injection en forme de faisceau étroit (figure 3a) ou en forme de faisceau large (figure 3b) ou encore en forme de jet en spirale (figure 3c).
L'axe 37 du flux de fluide gazeux d'entraínement issu d'une buse 27 peut être soit fixe (figures 3a, 3b, 3d), soit déplaçable. Dans le premier cas, cet axe est soit parallèle à l'axe 4a (figures 3a, 3b), soit incliné par rapport à lui (figure 3d). Dans le second cas (figure 3e), le dispositif est pourvu de moyens de déplacement de l'axe des buses déplaçables et des moyens de commande de ces moyens de déplacement.
Selon un autre aspect, le dispositif 1 comporte également des moyens de modulation du débit et/ou de la vitesse du flux de fluide gazeux d'entraínement en fonction des exigences requises. De tels moyens de modulation comportent notamment des moyens d'asservissement du déclenchement de l'injection du fluide gazeux d'entraínement tel qu'horloge, sonde de température, pressiostat ou sonde hydrostatique.

Claims (55)

  1. Dispositif d'aspiration d'un fluide gazeux à travers un conduit principal (2) pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci, le fluide gazeux étant du type air de ventilation, gaz, fumées, ou produits de combustion en provenance de locaux industriels, de travail, d'habitation, comportant, en combinaison, en premier lieu, un tronçon de conduit (4), essentiellement rectiligne, d'une certaine longueur axiale, disposé en aval du conduit principal (2) par rapport au sens de circulation du fluide gazeux à rejeter et, en second lieu, des moyens (8) d'injection d'un fluide gazeux d'entraínement dans le tronçon de conduit (4), dans le même sens que le sens de circulation du fluide gazeux à rejeter, les moyens d'injection (8) étant associés à des moyens (3) de production d'entraínement dudit fluide gazeux d'entraínement, et situés écartés à une certaine distance en amont de l'extrémité aval (9) du tronçon de conduit (4), caractérisé en ce que l'écartement entre les moyens d'injection (8) et l'extrémité aval (9) est fonction de la longueur du conduit principal (2), de manière que l'écartement soit compris d'une part entre 0,1 et 20 % de la longueur du conduit principal (2) et plus spécialement de l'ordre de 10 % et, d'autre part, entre 50 cm et 2 m, plus spécialement entre 75 cm et 1,25 m, et plus spécialement de l'ordre de 1 m ; les moyens d'injection (8) du fluide gazeux d'entraínement ainsi que les moyens (3) de production d'entraínement dudit fluide gazeux d'entraínement sont aptes à permettre d'une part un débit de fluide gazeux d'entraínement compris entre 20 et 100 % du débit nominal de fluide gazeux dans le conduit principal (2) et plus spécialement entre 20 et 60 % et, d'autre part, une vitesse du fluide gazeux d'entraínement comprise entre 10 et 100 m/s, et plus spécialement entre 20 et 60 m/s.
  2. Dispositif d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, en combinaison, un aspirateur statique ou stato-mécanique (7) monté sur le tronçon de conduit (4) à son extrémité aval (9), le fluide gazeux étant entraíné également à travers l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) par les moyens d'injection (8) situés également écartés à une certaine distance dudit aspirateur (7).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'aspirateur statique ou stato-mécanique est du type comprenant une partie inférieure (11) et une partie supérieure (12) écartées l'une de l'autre et associées rigidement l'une à l'autre le long de l'axe du tronçon de conduit (4), la partie inférieure (11) étant pourvue d'un trou de passage (16) du fluide gazeux à rejeter et du fluide gazeux d'entraínement, en communication avec le tronçon de conduit (4), ce trou (16) débouchant dans l'espace (14) existant entre la partie inférieure (11) et la partie supérieure (12).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'espace (14) entre les parties inférieures (11) et supérieures (12) a en section axiale une forme générale de venturi.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que l'aspirateur statique ou stato-mécanique a une forme générale de révolution dont l'axe (13) est dans le prolongement de celui (4a) du tronçon de conduit (4) ou légèrement incliné par rapport à lui.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la partie inférieure (11) de l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) comprend au moins une paroi supérieure (17) de forme générale tronconique dont la petite base (19) est tournée vers la partie supérieure (12) et dont la grande base (20) est tournée vers le tronçon de conduit (4).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la partie inférieure (11) de l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) comprend également une paroi inférieure (18) de forme générale tronconique dont la petite base est tournée vers le tronçon de conduit (4) et la grande base vers la paroi supérieure (17).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que la partie supérieure (12) de l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) comprend au moins une paroi inférieure (21) de forme générale conique ou tronconique dont la pointe (23) ou la petite base est tournée vers la partie inférieure (11) et la grande base (24) étant opposée au tronçon de conduit (4).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la partie supérieure (12) de l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) comprend également une paroi supérieure (22) de forme générale conique ou tronconique ou hémisphérique dont la grande base est tournée vers la paroi inférieure (21).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que la partie inférieure (11) et la partie supérieure (12) ont sensiblement le même diamètre extérieur.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par la présence d'entretoises (15) de solidarisation réciproque des deux parties inférieure et supérieure (11, 12) associées notamment à la paroi supérieure (17) de la partie inférieure (11) et à la paroi inférieure (21) de la partie supérieure (12).
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que les parois (17, 18, 21, 22) constitutives des parties inférieure (11) et supérieure (12) sont pleines, dépourvues d'ouvertures.
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé par le fait que l'aspirateur (7) comporte également une turbine intégrée et forme un aspirateur stato-mécanique.
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la turbine a ses pales situées dans l'espace (14) existant entre les parties inférieure (11) et supérieure (12) ou celui ménagé par la partie supérieure (12).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 14, caractérisé par le fait que l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) comporte également une virole (25) attenante à la partie inférieure (11), destinée à la fixation de l'aspirateur (7) sur le tronçon de conduit (4).
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le tronçon de conduit (4) est distinct du conduit principal (2) et associé rigidement à lui par boulonnage, soudage, cerclage ou autre.
  17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le tronçon de conduit (4) fait partie intégrante de l'aspirateur mécanique ou stato-mécanique (7) et est constitué par la virole (25) dont il est pourvu, cette virole ayant une longueur axiale suffisante pour permettre le montage sur le conduit principal (2).
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le conduit principal (2) et le tronçon de conduit (4) forment une seule et même pièce, le tronçon de conduit (4) formant la partie d'extrémité aval du conduit principal (2).
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que le conduit principal (2) et le tronçon de conduit (4) ont même diamètre ou sensiblement même diamètre.
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que le conduit principal (2) et le tronçon de conduit (4) sont coaxiaux ou leurs axes respectifs (2a, 4a) légèrement inclinés l'un par rapport à l'autre.
  21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait que les moyens d'injection (8) comprennent une ou plusieurs buses d'injection 27 ou équivalent situées à l'intérieur du tronçon de conduit (4) et portées par lui et un ou plusieurs conduits d'injection (28), en communication avec la ou les buses (27), essentiellement situés à l'extérieur du tronçon de conduit (4) ainsi que du conduit principal (2).
  22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait que le ou les conduits d'injection (28) sont situés essentiellement en amont des buses (27).
  23. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait que la ou les buses d'injection (27) ont une position générale fixe dans le tronçon de conduit (4), au moins en ce qui concerne leur écartement par rapport à l'axe (4a) dudit tronçon de conduit (4).
  24. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'il est prévu qu'une buse d'injection unique (27) située dans ou sensiblement dans l'axe (4a) du tronçon de conduit (4) ou une pluralité de buses d'injection (27) situées à proximité immédiate de cet axe (4a).
  25. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait qu'il est prévu plusieurs buses d'injection unique (27) disposées en plusieurs endroits du tronçon de conduit (4), dans l'axe (4a) et/ou écarté de lui.
  26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé par le fait que la pluralité de buses d'injection (27) se trouve sensiblement dans un même plan transversal du tronçon de conduit (4).
  27. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé par le fait que la pluralité de buses d'injection (27) se trouve sensiblement dans plusieurs plans transversaux du tronçon de conduit (4).
  28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait que les plans transversaux de buses comprennent un plan amont (29) où se trouvent une ou plusieurs buses centrales (31) ou des buses périphériques (32).
  29. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait que les plans transversaux de buses comprennent un plan aval (30) où se trouvent des buses périphériques (32) ou une ou plusieurs buses centrales (31).
  30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 29, caractérisé par le fait que la pluralité de buses d'injection (27) comprend une ou plusieurs buses centrales (31) situées dans ou à proximité de l'axe (4a) du tronçon de conduit (4) et/ou une pluralité de buses périphériques (32) situées à proximité de la paroi (33) du tronçon de conduit (4) et/ou une pluralité de buses médianes (34) situées entre l'axe (4a) du tronçon de conduit (4) et sa paroi (33).
  31. Dispositif selon la revendication 30, caractérisé par le fait que les buses périphériques (32) et/ou médianes (34) sont régulièrement réparties autour de l'axe (4a).
  32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 31, caractérisé par le fait que les différentes buses d'injection (27) sont disposées les unes par rapport aux autres pour ne pas entraver substantiellement le passage du fluide gazeux à rejeter.
  33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 à 31, caractérisé par le fait que les différentes buses d'injection (27) sont agencées en lignes et colonnes portées par une plaque perforée située dans le tronçon de conduit (4) et portée par lui.
  34. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 33, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de commande sélectifs du fonctionnement des différentes buses.
  35. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 34, caractérisé par le fait que les caractéristiques physiques telles que notamment débit, vitesse et ouverture du faisceau du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses (27) sont identiques ou voisines.
  36. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 34, caractérisé par le fait que les caractéristiques physiques telles que notamment débit, vitesse et ouverture du faisceau du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses (27) sont différenciées selon les buses (27) en fonction des exigences requises.
  37. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 36, caractérisé par le fait que les caractéristiques physiques telles que notamment débit, vitesse et ouverture du faisceau du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses (27) sont constantes dans le temps.
  38. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 34, caractérisé par le fait que les caractéristiques physiques telles que notamment débit, vitesse et ouverture du faisceau du flux de fluide gazeux d'entraínement injecté par les différentes buses (27) sont variables dans le temps en fonction des exigences requises.
  39. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 37 ou 38, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour régler les caractéristiques physiques du flux du fluide gazeux d'entraínement pour les différentes buses d'injection dans le temps.
  40. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 39, caractérisé par le fait que l'écartement entre les différentes buses (27) et l'extrémité aval (9) du tronçon de conduit (4) ou l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) est identique.
  41. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 à 39, caractérisé par le fait que l'écartement entre les différentes buses (27) et l'extrémité aval (9) du tronçon de conduit (4) ou l'aspirateur statique ou stato-mécanique (7) est différencié selon les buses (27) en fonction des exigences requises.
  42. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé par le fait que une ou certaines buses au moins sont montées réglables à coulissement parallèlement à l'axe (4a) du tronçon de conduit (4) entre deux positions extrêmes respectivement distales et proximales.
  43. Dispositif selon la revendication 42, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de guidage à coulissement de la ou des buses réglables à coulissement, des moyens d'entraínement des buses et des moyens de commande des moyens d'entraínement.
  44. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 43, caractérisé par le fait que l'espace situé en aval des buses d'injection (27) ou équivalent est libre.
  45. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 44, caractérisé par le fait que une ou plusieurs parois (35) en forme de venturi sont placées en aval des buses d'injection.
  46. Dispositif selon la revendication 45, caractérisé par le fait qu'il comporte une paroi (35) en forme de venturi attenante à la paroi (33) du tronçon de conduit (4) ou/et une paroi (35) en forme de venturi pour une ou plusieurs buses d'injection (27) notamment de même genre, centrale, périphérique ou médiane.
  47. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 46, caractérisé par le fait qu'une buse d'injection (27) ou équivalent est choisie pour procurer un flux d'injection en forme de faisceau étroit ou de faisceau large, ou de jet en spirale.
  48. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 47, caractérisé par le fait qu'une buse d'injection (27) ou équivalent est d'axe fixe.
  49. Dispositif selon la revendication 48, caractérisé par le fait qu'une buse d'injection (27) ou équivalent est d'axe parallèle à l'axe (4a) du tronçon de conduit (4) ou incliné sur lui.
  50. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 47, caractérisé par le fait qu'une buse d'injection (27) ou équivalent est d'axe déplaçable, le dispositif (1) étant pourvu de moyens de l'axe (37) des buses déplaçables et de moyens de commande des moyens de déplacement.
  51. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 50, caractérisé par le fait qu'il comporte également des moyens de modulation du débit et/ou de la vitesse de fluide gazeux d'entraínement en fonction des exigences requises.
  52. Dispositif selon la revendication 51, caractérisé par le fait que lesdits moyens de modulation du débit et/ou de la vitesse du flux de fluide gazeux d'entraínement en fonction des exigences requises comporte des moyens d'asservissement du déclenchement de l'injection du fluide gazeux d'entraínement tels qu'horloge, sonde de température, pressiostat, sonde hydrostatique.
  53. Installation d'aspiration d'un fluide gazeux à travers un conduit principal (2) pour le rejeter à l'extérieur de celui-ci, destinée à l'évacuation de l'air de ventilation, des gaz, des fumées, des produits de combustion en provenance de locaux industriels, de travail, d'habitation, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ou plusieurs conduit principal (2) et un ou plusieurs dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 52.
  54. Installation selon la revendication 53, caractérisée par le fait que plusieurs conduits principaux (2) sont associés et branchés sur un même tronçon de conduit (4).
  55. Installation selon l'une quelconque des revendications 53 et 54, caractérisée par le fait que les moyens (3) de production, d'entraínement de fluide gazeux d'entraínement sont écartés du ou des dispositifs (1).
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