EP1995532A1 - Dispositif de diffusion d'air dans une pièce d'un bâtiment - Google Patents

Dispositif de diffusion d'air dans une pièce d'un bâtiment Download PDF

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Publication number
EP1995532A1
EP1995532A1 EP08356070A EP08356070A EP1995532A1 EP 1995532 A1 EP1995532 A1 EP 1995532A1 EP 08356070 A EP08356070 A EP 08356070A EP 08356070 A EP08356070 A EP 08356070A EP 1995532 A1 EP1995532 A1 EP 1995532A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plenum
air
diffusion device
plate
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08356070A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Loos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aldes Aeraulique SA
Original Assignee
Aldes Aeraulique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aldes Aeraulique SA filed Critical Aldes Aeraulique SA
Publication of EP1995532A1 publication Critical patent/EP1995532A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/06—Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F2013/0616—Outlets that have intake openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/14—Details or features not otherwise provided for mounted on the ceiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/46—Air flow forming a vortex

Definitions

  • the present invention relates to a diffusion device for mounting to the ceiling of a room of a building and to be connected to a ventilation system of the building for blowing air into said room.
  • the diffusion device constitutes the terminal member of a mechanized blowing installation of a ventilation installation, in particular for heating and / or cooling the building.
  • such a device comprises a plenum which has, in the mounted position, a substantially vertical axis, the plenum comprising an upper wall, a side wall in which is provided an air inlet orifice intended to be connected to said installation and a lower wall in which is provided an air blowing opening in said room.
  • the "flat" jet diffusers on the one hand, generally comprise, opposite the insufflation opening, a series of fins fixed to the plenum and arranged in concentric squares or circles, thus causing the blowing of air in the room according to a plurality of flat jets.
  • the diffusion devices of this first family make it possible to obtain a large flow of air, but the comfort they provide may be insufficient because of a small mixing between the air in the room and the air blown in. .
  • the "helical" jet diffusion devices generally comprise rotary blades arranged opposite the insufflation opening, which makes it possible to ensure a high degree of mixing between the blown air and the air of the nozzle. the room, even at low residual speeds.
  • the diffusion devices of this second family are a very interesting solution for providing satisfactory comfort in a room.
  • these diffusion devices do not allow blowing air at high flow rates, because of their structure (presence of small nozzles, small deflectors, etc.).
  • the document EP 1 118 820 discloses an air suction device in which are provided means for creating a spiral of blown air, surrounding the suction air column.
  • the blown air passes through a number of stators arranged in a ring in the lower part of the plenum, and forms a cone surrounding the sucked air. Due to the presence of the stators, the air can not be blown with a high flow rate.
  • the device described in this This document would not be appropriate for an application in the field of heating or air-conditioning of buildings.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks mentioned above, by providing a diffusion device that allows both to obtain satisfactory comfort and significant blowing rates.
  • the invention provides for the rotation of air inside the plenum, by the particular geometry thereof, upstream of the diffusion opening, and to ensure that the air is always in sufficient rotation when it is diffused in the room, thanks to the plate. Since this rotation is not obtained by small nozzles or vanes, as in prior art helical jet devices, it is possible to obtain large inflated air flow rates comparable to those obtained. with flat fan diffusion devices.
  • the passage of the air flow, at the periphery of the plate is free, that is to say devoid of any member acting on this air flow (such as nozzles, deflectors, fins, etc.)
  • the open lower end of the main part of the plenum is merged with the insufflation opening.
  • the plate is generally flat, but may have a slightly convex shape upwards.
  • the main part of the plenum has a substantially parallelepipedal shape and the inlet is formed in one of the four faces of the side wall offset from the vertical median of said face. It is therefore the off-center position of the stitching which here allows the rotation of the air in the plenum.
  • the main part of the plenum has substantially a volute shape.
  • the rotation of the air is obtained by the shape of the side wall of the plenum, similar to the volute of a turbine.
  • the main part of the plenum may be substantially cylindrical and the inlet orifice in the side wall offset from the axis of this cylindrical portion.
  • the diffusion device may comprise means arranged inside the plenum to promote the swirling movement of the air in the plenum.
  • These means can be arranged against the side wall of the plenum.
  • a parallelepiped plenum it is thus possible to modify the geometry of the interior space so that it approximates a shape rounded, thus limiting the air vortices located in the corners of the plenum.
  • These may be, for example, dihedral elements placed in the corners between the faces of the side wall of the parallelepiped plenum, with the exception of the angle close to the inlet orifice.
  • these means may have the shape of the side wall of a volute opening into the inlet port.
  • these means promoting the swirling movement of the air in the plenum may be arranged substantially along the axis of the plenum, in the center of the latter. These means, placed in a zone inactive in the aeraulic plane (where the air has a very low speed) then facilitate a peripheral speed of the air in the plenum.
  • said means may comprise an acoustically absorbent material, which also allows them to limit the noise generated, especially the noise caused by the air handling unit and propagating in the ducts.
  • the plenum comprises an extension of the main part which is flared downwards, said extension having an open bottom end forming the air blowing opening in the room, the plate having horizontal dimensions smaller than those of the lower open end of the plenum extension.
  • the plate may be located substantially in the same plane as the lower edge of the plenum. In other words, the plate may be located substantially in the same plane as the lower edge of the extension, in the same plane as the air blowing opening. This arrangement promotes the obtaining of a flat air jet, and also meets aesthetic considerations, since it is then possible that no element of the diffusion device does not exceed below the ceiling.
  • the plate is located at a distance from the lower edge of the plenum below said edge, and has dimensions greater than those of the insufflation opening.
  • the invention relates to a diffusion device 1 comprising a plenum 2 having an axis 3 and comprising an upper wall 4, a side wall 5 and a bottom wall 6.
  • the diffusion device is described in the position it occupies when it is mounted on the ceiling or the false ceiling of a room of a building, the axis 3 then being substantially vertical.
  • An air inlet opening 7 is formed in the side wall 5 of the plenum 2.
  • the orifice 7, which has a substantially horizontal axis 8, is intended to be connected to a duct of a ventilation installation of the building.
  • an opening 9 of air blowing is formed in the lower wall 6 of the plenum 2. This opening 9 is substantially centered on the axis 3 of the plenum 2.
  • the diffusion device 1 comprises a plate 10 fixed in the lower part of the plenum 2, facing the opening 9 of insufflation, leaving at the outlet of the plenum 2 a peripheral passage for the diffused air.
  • the plenum 2 comprises a substantially parallelepipedal main part, the side wall 5 of which forms four identical vertical rectangular faces.
  • the plenum 2 also comprises an extension 11 in the form of a pyramid section with a square base flaring downwards.
  • the opening 9 is here substantially square.
  • the plate 10 is full. It has a substantially square contour whose sides are parallel to the faces of the side wall 5, and may have a slightly convex shape towards the inside of the plenum 2.
  • the plate 10 is fixed by any appropriate means to the plenum 2, centrally on the axis 3, and is located generally in the same plane as the lower edge of the extension 11. As illustrated in FIG. figure 3 the length of one side of the plate 10 is between the length of one side of the side wall 5 and the length of one side of the lower edge of the extension 11.
  • the air intake port 7 is located on one side of the side wall 5, in the upper part of the plenum 2, and off-center, that is to say that the axis 8 of this orifice 7 do not cut the axis 3 of the plenum.
  • the orifice 7 is circular and shifted as much as possible towards a vertical side of the face of the side wall 5 in which it is arranged.
  • This plenum 2 is more specifically represented on Figures 4 and 5 .
  • the air entering the plenum 2 undergoes a swirling movement around the axis 3 and down to the plate 10.
  • the air thus passes by turning in the extension 11 and is broadcast in the piece, always turning, passing around the plate 10.
  • the invention provides for placing inside the plenum 2 means making the inner section of the plenum 2 closer to a circle.
  • dihedrons 12 may be disposed in each of the corners of the lateral face 5 of the main portion of the plenum 2, with the exception of the angle closest to the orifice 7.
  • the air entering through the orifice 7 can thus more easily rotate around the axis 3, and the yield losses resulting from the appearance of vortices in the corners of the plenum 2 are considerably reduced.
  • a curved wall 13 can be arranged inside the plenum 2, creating a volute shape connected to the orifice 7.
  • the dihedrons 12 and the curved wall 13 may be made of any material sufficiently rigid to allow the air to be channeled into the plenum 2. They may in particular be made of an acoustically absorbent material, such as a foam, to further fulfill a function of 'soundproofing.
  • the air passes between the extension 11 and the plate 10, according to a very confined area of truncated cone. So, as illustrated by the arrows on the figure 3 , the air is ejected from the plenum 2 with a very small angle relative to the horizontal, that is to say almost perpendicular to the axis 3.
  • FIGS 10 to 15 represent a second embodiment, in which the plenum 2 has a main part in the form of a volute.
  • the plenum 2 comprises a main part comprising a flat upper and horizontal wall 4 and a substantially cylindrical side wall 5 and open at its lower end 17.
  • the air inlet opening 7 is formed in the side wall 5, the 8 axis of the orifice 7 being offset with respect to the vertical axis 3 of the plenum 2, similar to the volute of a turbine.
  • the plenum 2 has an extension 11 extending from the lower end 17 of the main part and flaring downwards.
  • the extension 11 is here substantially truncated cone and has a lower cylindrical rim 18. It defines the inflation opening 9, which is here circular.
  • the lower wall 6 of the plenum 2 may consist of a square plate centered on the axis 3 and of dimensions greater than those of the cylindrical rim 18, provided with a central orifice corresponding to the opening 9.
  • the plenum 2 (main part and extension 11) and the bottom wall 6 form a single piece, as illustrated in FIG. figure 13 .
  • the plate 10 here has the shape of a solid disk of diameter less than the diameter of the opening 9, but greater than the diameter of the cylindrical side wall. This plate 10 is fixed to the plenum 2 centrally on the axis 3, substantially in the plane of the lower wall 6.
  • the gyration of the air inside the plenum 2 is obtained by the volute shape, including the offset of the air intake port 7 with respect to the axis 3.
  • the air entering the plenum 2 through the orifice 7 undergoes a downward gyration movement about the axis 3 and leaves the plenum 2 by the unclosed zone of the blowing opening 9, here formed of a ring at the periphery of the plate 10 (see Figures 13 to 15 ).
  • the outlet air is diffused in a substantially horizontal plane.
  • a third embodiment of the invention is illustrated on the Figures 16 to 19 .
  • the plenum 2 is devoid of extension, and comprises only the main part in the form of volute (here comprising a side wall with a substantially flat portion 14 in which is formed the orifice 7 of air intake and a curved portion 15).
  • This disk-shaped plate 10 is here disposed at a distance from the lower wall 6 of the plenum 2, below it, and has a diameter greater than that of the insufflation opening 9 (see in particular FIG. figure 18 ).
  • the diffusion device 1 may be provided, inside the plenum, with a conical element 16, fixed on the plate 10 centrally with respect to the axis 3, converging upwards. This element promotes the swirling movement of the air in the plenum 2, around the axis 3 and also limits the noise generated by the diffusion device if it is made of an acoustically absorbent material such as a foam.
  • the invention provides a decisive improvement to the prior art, by providing a diffusion device that has a high quality of air diffusion, accompanied by a high induction rate, while allowing air diffusion to large flows.
  • Advantages of the invention include acoustic comfort, aesthetics and simplicity of implementation.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de diffusion (1) destiné à être monté au plafond d'une pièce d'un bâtiment et à être raccordé à une installation de ventilation du bâtiment pour insuffler de l'air dans cette pièce. Le dispositif comprend un plénum (2) d'axe (3) vertical, comportant une paroi latérale (5) dans laquelle est ménagé un orifice (7) d'entrée d'air raccordé à ladite installation et une paroi inférieure (6) dans laquelle est ménagée une ouverture (9) d'insufflation d'air dans ladite pièce. La géométrie du plénum permet de provoquer un mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum depuis l'orifice d'entrée vers l'ouverture d'insufflation, autour de l'axe. De plus, une plaque (10) fixée en partie inférieure du plénum (2), en regard de l'ouverture d'insufflation, est agencée pour que l'air sorte du dispositif autour de ladite plaque, à l'horizontale, selon un mouvement rotatif centré sur l'axe.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de diffusion destiné à être monté au plafond d'une pièce d'un bâtiment et à être raccordé à une installation de ventilation du bâtiment pour insuffler de l'air dans ladite pièce.
  • Le dispositif de diffusion constitue l'organe terminal d'une installation de soufflage mécanisé d'une installation de ventilation, permettant notamment le chauffage et/ou la climatisation du bâtiment.
  • De façon connue, un tel dispositif comprend un plénum qui présente, en position montée, un axe sensiblement vertical, le plénum comportant une paroi supérieure, une paroi latérale dans laquelle est ménagé un orifice d'entrée d'air destiné à être raccordé à ladite installation et une paroi inférieure dans laquelle est ménagée une ouverture d'insufflation d'air dans ladite pièce.
  • Il existe deux grandes familles de dispositifs de diffusion.
  • Les diffuseurs à jet « plat », d'une part, comprennent généralement, en regard de l'ouverture d'insufflation, une série d'ailettes fixées au plénum et disposées en carrés ou cercles concentriques, provoquant ainsi l'insufflation d'air dans la pièce selon une pluralités de jets plats. Les dispositifs de diffusion de cette première famille permettent d'obtenir un débit d'air important, mais le confort qu'ils procurent peut s'avérer insuffisant du fait d'un faible brassage entre l'air de la pièce et l'air insufflé.
  • Les dispositifs de diffusion à jet « hélicoïdal », d'autre part, comprennent généralement des ailettes rotatives disposées en regard de l'ouverture d'insufflation, ce qui permet d'assurer un brassage important entre l'air insufflé et l'air de la pièce, même à des vitesses résiduelles faibles. Ainsi, les dispositifs de diffusion de cette deuxième famille constituent une solution très intéressante pour apporter un confort satisfaisant dans une pièce. Toutefois, ces dispositifs de diffusion ne permettent pas d'insuffler de l'air à des débits importants, du fait de leur structure (présence de petites buses, de petits déflecteurs, etc.).
  • Le document EP 1 118 820 décrit un dispositif d'aspiration d'air dans lequel sont prévus des moyens de création d'une spirale d'air insufflé, entourant la colonne d'air aspiré. L'air insufflé passe par un certain nombre de stators disposés en couronne en partie inférieure du plénum, et forme un cône entourant l'air aspiré. Du fait de la présence des stators, l'air ne peut pas être insufflé avec un débit important. D'autre part, le dispositif décrit dans ce document ne conviendrait pas à une application dans le domaine du chauffage ou de la climatisation de bâtiments.
  • La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, en fournissant un dispositif de diffusion qui permette à la fois d'obtenir un confort satisfaisant et des débits d'insufflation importants.
  • A cet effet, l'invention concerne un dispositif de diffusion destiné à être monté au plafond d'une pièce d'un bâtiment et à être raccordé à une installation de ventilation du bâtiment pour insuffler de l'air dans ladite pièce, le dispositif comprenant un plénum qui présente, en position montée, un axe sensiblement vertical, le plénum comportant :
    • une partie principale qui possède une extrémité inférieure ouverte et une paroi latérale dans laquelle est ménagé un orifice d'entrée d'air destiné à être raccordé à ladite installation ;
    • une paroi inférieure dans laquelle est ménagée une ouverture d'insufflation d'air dans ladite pièce ;
    la géométrie du plénum étant agencée pour provoquer un mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum depuis l'orifice d'entrée vers l'ouverture d'insufflation, sensiblement autour de l'axe du plénum,
    le dispositif de diffusion comprenant en outre une plaque globalement plane, fixée sensiblement horizontalement en partie inférieure du plénum, en regard de l'ouverture d'insufflation, ladite plaque possédant des dimensions horizontales supérieures à celles de l'extrémité inférieure ouverte de la partie principale du plénum et étant agencée pour que l'air sorte du dispositif autour de ladite plaque, selon un mouvement rotatif sensiblement centré sur l'axe du plénum, et sensiblement contenu dans un plan horizontal.
  • Grâce à l'invention, on obtient une très bonne giration de l'air en sortie du dispositif de diffusion, provoquant un important brassage et en conséquence une efficacité et un confort accrus. L'invention prévoit de mettre l'air en rotation à l'intérieur même du plénum, par la géométrie particulière de celui-ci, en amont de l'ouverture de diffusion, et d'assurer que l'air soit toujours en rotation suffisante lorsqu'il est diffusé dans la pièce, grâce à la plaque. Cette mise en rotation n'étant pas obtenue par des petites buses ou des ailettes, comme dans les dispositifs de diffusion à jet hélicoïdal de l'art antérieur, il est possible d'obtenir des débits d'air insufflé importants, comparables à ceux obtenus avec des dispositifs de diffusion à jet plat.
  • II est à noter que, avantageusement, le passage du flux d'air, à la périphérie de la plaque, est libre, c'est-à-dire dépourvu de tout organe agissant sur ce flux d'air (comme des buses, des déflecteurs, des ailettes, etc.)
  • Ce débit important ne s'accompagne pas d'un inconfort pour les occupants de la pièce, puisque la géométrie du dispositif selon l'invention est prévue pour que l'air soit insufflé globalement dans un plan horizontal. Par « sensiblement contenu dans un plan horizontal » il faut comprendre que le flux d'air est incliné par rapport à l'horizontale, vers le bas, d'un angle inférieur à 20°, voire inférieur à 10°. Le flux d'air, périphérique à la plaque, présente une vitesse horizontale élevée et une vitesse verticale faible. Ainsi, en sortie du dispositif, qui est placé immédiatement sous le plafond, l'air est diffusé avec une forte vitesse en suivant le plafond. Lorsque l'air retombe dans la pièce, sa vitesse a nettement diminué, ce qui fait que les occupants n'ont pas la sensation de recevoir un courant d'air froid.
  • On notera que dans certains modes de réalisations, l'extrémité inférieure ouverte de la partie principale du plénum est confondue avec l'ouverture d'insufflation.
  • La plaque est globalement plane, mais peut présenter une forme légèrement bombée vers le haut.
  • Selon un premier mode de réalisation, la partie principale du plénum possède une forme sensiblement parallélépipédique et l'orifice d'entrée est ménagé dans l'une des quatre faces de la paroi latérale de façon décalée par rapport à la médiane verticale de ladite face. C'est donc la position décentrée du piquage qui permet ici la mise en rotation de l'air dans le plénum.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, la partie principale du plénum possède sensiblement une forme de volute. Dans ce cas, la mise en rotation de l'air est obtenue par la forme de la paroi latérale du plénum, similaire à la volute d'une turbine. La partie principale du plénum peut être sensiblement cylindrique et l'orifice d'entrée ménagé dans la paroi latérale de façon décalée par rapport à l'axe de cette partie cylindrique.
  • Avantageusement, le dispositif de diffusion peut comprendre des moyens disposés à l'intérieur du plénum pour favoriser le mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum.
  • Ces moyens peuvent être disposés contre la paroi latérale du plénum. Dans le cas d'un plénum parallélépipédique, on peut ainsi modifier la géométrie de l'espace intérieur pour que celle-ci se rapproche d'une forme arrondie, limitant ainsi les tourbillons d'air localisés dans les angles du plénum. Il peut s'agir par exemple d'éléments en forme de dièdres placés dans les angles entre les faces de la paroi latérale du plénum parallélépipédique, à l'exception de l'angle voisin de l'orifice d'entrée. En variante, ces moyens peuvent présenter la forme de la paroi latérale d'une volute débouchant dans l'orifice d'entrée.
  • De façon alternative ou additionnelle, ces moyens favorisant le mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum peuvent être disposés sensiblement selon l'axe du plénum, au centre de ce dernier. Ces moyens, placés dans une zone inactive au plan aéraulique (où l'air possède une très faible vitesse) facilitent alors une mise en vitesse périphérique de l'air dans le plénum.
  • Quelle que soit leur disposition, lesdits moyens peuvent comprendre un matériau acoustiquement absorbant, qui leur permet en outre de limiter le bruit généré, notamment le bruit causé par la centrale de traitement d'air et se propageant dans les conduits.
  • Selonn une réalisation possible, le plénum comprend un prolongement de la partie principale qui est évasé vers le bas, ledit prolongement possédant une extrémité inférieure ouverte formant l'ouverture d'insufflation d'air dans la pièce, la plaque possédant des dimensions horizontales inférieures à celles de l'extrémité inférieure ouverte du prolongement du plénum. Ces dispositions favorisent la giration de l'air et l'obtention d'un jet contenu sensiblement dans un plan horizontal.
  • La plaque peut être située sensiblement dans le même plan que le bord inférieur du plénum. En d'autres termes, la plaque peut être située sensiblement dans le même plan que le bord inférieur du prolongement, dans le même plan que l'ouverture d'insufflation d'air. Cette disposition favorise l'obtention d'un jet d'air plat, et répond également à des considérations esthétiques, puisqu'il est alors possible qu'aucun élément du dispositif de diffusion ne dépasse sous le plafond.
  • En variante, la plaque est située à distance du bord inférieur du plénum-dessous dudit bord, et présente des dimensions supérieures à celles de l'ouverture d'insufflation.
  • On décrit à présent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées :
    • La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de diffusion selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue en coupe du dispositif selon la ligne AA de la figure 2 ;
    • Les figures 4 et 5 représentent un premier mode de réalisation du plénum du dispositif de la figure 1, respectivement en vue de dessous et en perspective ;
    • Les figures 6 et 7 représentent un deuxième mode de réalisation du plénum du dispositif de la figure 1, respectivement en vue de dessous et en perspective ;
    • Les figures 8 et 9 représentent un troisième mode de réalisation du plénum du dispositif de la figure 1, respectivement en vue de dessous et en perspective ;
    • Les figures 10 à 12 représentent un dispositif de diffusion selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, respectivement en perspective de dessous, en vue latérale et en perspective de dessus ;
    • La figure 13 est une vue en perspective du dispositif de diffusion de la figure 10, coupé verticalement selon un plan passant par l'axe du plénum ;
    • La figure 14 est une vue en coupe du dispositif selon la ligne BB de la figure 11;
    • La figure 15 est une vue de dessous du dispositif de la figure 11 ;
    • Les figures 16 et 17 représentent un dispositif de diffusion selon un troisième mode de réalisation de l'invention, respectivement en perspective, et en vue de dessus ; et
    • Les figures 18 et 19 sont des vues en coupe du dispositif selon la ligne EE de la figure 17, selon deux variantes de réalisation.
  • Comme illustré sur les figures, l'invention concerne un dispositif de diffusion 1 comprenant un plénum 2 présentant un axe 3 et comportant une paroi supérieure 4, une paroi latérale 5 et une paroi inférieure 6.
  • Le dispositif de diffusion est décrit dans la position qu'il occupe lorsqu'il est monté au plafond ou au faux-plafond d'une pièce d'un bâtiment, l'axe 3 étant alors sensiblement vertical.
  • Un orifice 7 d'entrée d'air est ménagé dans la paroi latérale 5 du plénum 2. L'orifice 7, qui présente un axe 8 sensiblement horizontal, est destiné à être raccordé à un conduit d'une installation de ventilation du bâtiment. En outre, une ouverture 9 d'insufflation d'air est ménagée dans la paroi inférieure 6 du plénum 2. Cette ouverture 9 est sensiblement centrée sur l'axe 3 du plénum 2. Ainsi, en fonctionnement, de l'air peut être introduit dans le plénum 2 par l'orifice 7 puis être diffusé vers la pièce équipée du dispositif de diffusion 1 par l'ouverture 9.
  • En outre, le dispositif de diffusion 1 comprend une plaque 10 fixée en partie inférieure du plénum 2, en regard de l'ouverture 9 d'insufflation, en ménageant en sortie du plénum 2 un passage périphérique pour l'air diffusé.
  • Différents modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits.
  • Selon un premier mode de réalisation, illustré sur les figures 1 à 9, le plénum 2 comprend une partie principale sensiblement parallélépipédique, dont la paroi latérale 5 forme quatre faces rectangulaires verticales identiques. Le plénum 2 comprend également un prolongement 11 en forme de section de pyramide à base carrée s'évasant vers le bas. L'ouverture 9 est donc ici sensiblement carrée.
  • La plaque 10 est pleine. Elle présente un contour sensiblement carré dont les côtés sont parallèles aux faces de la paroi latérale 5, et peut posséder une forme légèrement bombée vers l'intérieur du plénum 2. La plaque 10 est fixée par tout moyen approprié au plénum 2, de façon centrée sur l'axe 3, et est située globalement dans le même plan que le bord inférieur du prolongement 11. Comme illustré sur la figure 3, la longueur d'un côté de la plaque 10 est comprise entre la longueur d'une face de la paroi latérale 5 et la longueur d'un côté du bord inférieur du prolongement 11.
  • L'orifice 7 d'entrée d'air est situé sur une face de la paroi latérale 5, en partie haute du plénum 2, et de façon décentrée, c'est-à-dire que l'axe 8 de cet orifice 7 ne coupe pas l'axe 3 du plénum. Dans la réalisation représentée, l'orifice 7 est circulaire et décalé le plus possible vers un côté vertical de la face de la paroi latérale 5 dans laquelle il est ménagé. Ce plénum 2 est plus spécifiquement représenté sur les figures 4 et 5.
  • Grâce à ce décalage de l'orifice 7, l'air entrant dans le plénum 2 subit un mouvement tourbillonnant autour de l'axe 3 et descendant vers la plaque 10. L'air passe donc en tournant dans le prolongement 11 puis est diffusé dans la pièce, toujours en tournant, en passant autour de la plaque 10.
  • Ce mouvement de giration de l'air est obtenu par le décentrage de l'orifice 7 d'entrée d'air, malgré la section rectangulaire (ici carrée) du plénum 2. Afin d'améliorer cette giration, l'invention prévoit de disposer à l'intérieur du plénum 2 des moyens permettant de rendre la section intérieure du plénum 2 plus proche d'un cercle.
  • Ainsi, comme illustré sur les figures 6 et 7, on peut disposer des dièdres 12 dans chacun des angles de la face latérale 5 de la portion principale du plénum 2, à l'exception de l'angle le plus proche de l'orifice 7. L'air entrant par l'orifice 7 peut de ce fait plus facilement tourner autour de l'axe 3, et les pertes de rendement découlant de l'apparition de tourbillons dans les angles du plénum 2 sont considérablement réduites.
  • En variante, on peut disposer à l'intérieur du plénum 2 une paroi courbe 13 créant une forme de volute connectée à l'orifice 7.
  • Les dièdres 12 et la paroi courbe 13 peuvent être réalisés en tout matériau suffisamment rigide pour permettre de canaliser l'air dans le plénum 2. Ils peuvent notamment être réalisés en un matériau acoustiquement absorbant, comme une mousse, pour remplir de plus une fonction d'isolation phonique.
  • Juste avant sa sortie du plénum 2, l'air passe entre le prolongement 11 et la plaque 10, selon une zone de passage en tronc de cône très aplati. Ainsi, comme illustré par les flèches sur la figure 3, l'air est éjecté du plénum 2 avec un très faible angle par rapport à l'horizontale, c'est-à-dire quasiment perpendiculairement à l'axe 3.
  • On se rapporte à présent aux figures 10 à 15 qui représentent un deuxième mode de réalisation, dans lequel le plénum 2 présente une partie principale en forme de volute. Le plénum 2 comprend une partie principale comportant une paroi supérieure 4 plane et horizontale et une paroi latérale 5 sensiblement cylindrique et ouverte à son extrémité inférieure 17. L'orifice 7 d'entrée d'air est ménagé dans la paroi latérale 5, l'axe 8 de l'orifice 7 étant décalé par rapport à l'axe 3 vertical du plénum 2, de façon similaire à la volute d'une turbine. En outre, le plénum 2 comporte un prolongement 11 s'étendant depuis l'extrémité inférieure 17 de la partie principale et s'évasant vers le bas. Le prolongement 11 est ici sensiblement en tronc de cône et comporte un rebord cylindrique 18 inférieur. Il définit l'ouverture d'insufflation 9, qui est ici circulaire.
  • La paroi inférieure 6 du plénum 2 peut être constituée d'une plaque carrée centrée sur l'axe 3 et de dimensions supérieures à celles du rebord cylindrique 18, pourvue d'un orifice central correspondant à l'ouverture d'insufflation 9. Par exemple, le plénum 2 (partie principale et prolongement 11) ainsi que la paroi inférieure 6 forment une seule pièce, comme illustré sur la figure 13.
  • La plaque 10 présente ici la forme d'un disque plein de diamètre inférieur au diamètre de l'ouverture 9, mais supérieur au diamètre de la paroi latérale 5 cylindrique. Cette plaque 10 est fixée au plénum 2 de façon centrée sur l'axe 3, sensiblement dans le plan de la paroi inférieure 6.
  • La giration de l'air à l'intérieur du plénum 2 est obtenue par la forme en volute, incluant le décalage de l'orifice 7 d'entrée d'air par rapport à l'axe 3. L'air entrant dans le plénum 2 par l'orifice 7 subit un mouvement de giration descendant autour de l'axe 3 et sort du plénum 2 par la zone non obturée de l'ouverture d'insufflation 9, formée ici d'une couronne à la périphérie de la plaque 10 (voir figures 13 à 15). Là encore, l'air en sortie est diffusé dans un plan sensiblement horizontal.
  • Un troisième mode de réalisation de l'invention est illustré sur les figures 16 à 19.
  • Ce troisième mode de réalisation est similaire au deuxième, avec les deux différences suivantes. D'une part, le plénum 2 est dépourvu de prolongement, et comporte uniquement la partie principale en forme de volute (comportant ici une paroi latérale avec une partie sensiblement plane 14 dans laquelle est ménagé l'orifice 7 d'entrée d'air et une partie courbe 15).
  • D'autre part, la disposition de la plaque 10 est différente. Cette plaque 10, en forme de disque, est ici disposée à distance de la paroi inférieure 6 du plénum 2, au-dessous de celle-ci, et possède un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 9 d'insufflation (voir notamment la figure 18).
  • Le dispositif de diffusion 1 peut être pourvu, à l'intérieur du plénum, d'un élément conique 16, fixé sur la plaque 10 de façon centrée par rapport à l'axe 3, convergeant vers le haut. Cet élément favorise le mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum 2, autour de l'axe 3 et permet également de limiter les bruits générés par le dispositif de diffusion s'il est réalisé en un matériau acoustiquement absorbant comme une mousse.
  • Ainsi, l'invention apporte une amélioration déterminante à la technique antérieure, en fournissant un dispositif de diffusion qui présente une grande qualité de diffusion d'air, accompagnée d'un taux d'induction important, tout en permettant la diffusion d'air à des débits importants. Parmi les autres avantages de l'invention, on peut citer le confort acoustique, l'esthétique et la simplicité de mise en oeuvre.
  • Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims (12)

  1. Dispositif de diffusion destiné à être monté au plafond d'une pièce d'un bâtiment et à être raccordé à une installation de ventilation du bâtiment pour insuffler de l'air dans ladite pièce, le dispositif comprenant un plénum (2) qui présente, en position montée, un axe (3) sensiblement vertical, le plénum (2) comportant :
    - une partie principale qui possède une extrémité inférieure ouverte et une paroi latérale (5) dans laquelle est ménagé un orifice (7) d'entrée d'air destiné à être raccordé à ladite installation ;
    - une paroi inférieure (6) dans laquelle est ménagée une ouverture (9) d'insufflation d'air dans ladite pièce ;
    la géométrie du plénum (2) étant agencée pour provoquer un mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum (2) depuis l'orifice d'entrée (7) vers l'ouverture (9) d'insufflation, sensiblement autour de l'axe (3) du plénum (2),
    caractérisé en ce que le dispositif de diffusion (1) comprend en outre une plaque (10) globalement plane, fixée sensiblement horizontalement en partie inférieure du plénum (2), en regard de l'ouverture (9) d'insufflation, ladite plaque (10) possédant des dimensions horizontales supérieures à celles de l'extrémité inférieure ouverte de la partie principale du plénum et étant agencée pour que l'air sorte du dispositif (1) autour de ladite plaque (10), selon un mouvement rotatif sensiblement centré sur l'axe (3) du plénum (2), et sensiblement contenu dans un plan horizontal.
  2. Dispositif de diffusion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie principale du plénum (2) possède une forme sensiblement parallélépipédique et en ce que l'orifice (7) d'entrée est ménagé dans l'une des quatre faces de la paroi latérale (5) de façon décalée par rapport à la médiane verticale de ladite face.
  3. Dispositif de diffusion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie principale du plénum (2) possède sensiblement une forme de volute.
  4. Dispositif de diffusion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12, 13, 16) disposés à l'intérieur du plénum (2) pour favoriser le mouvement tourbillonnant de l'air dans le plénum (2).
  5. Dispositif de diffusion selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (12, 13) sont disposés contre la paroi latérale (5) du plénum (2).
  6. Dispositif de diffusion selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des éléments en forme de dièdres (12) placés dans les angles entre les faces de la paroi latérale (5) à l'exception de l'angle voisin de l'orifice (7) d'entrée.
  7. Dispositif de diffusion selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (13) présentent la forme de la paroi latérale d'une volute débouchant dans l'orifice (7) d'entrée.
  8. Dispositif de diffusion selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (16) sont disposés sensiblement selon l'axe (3) du plénum (2), au centre de ce dernier.
  9. Dispositif de diffusion selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens (12, 13, 16) comprennent un matériau acoustiquement absorbant.
  10. Dispositif de diffusion selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le plénum (2) comprend un prolongement (11) de la partie principale qui est évasé vers le bas, ledit prolongement (11) possédant une extrémité inférieure ouverte formant l'ouverture (9) d'insufflation d'air dans la pièce, la plaque (10) possédant des dimensions horizontales inférieures à celles de l'extrémité inférieure ouverte du prolongement (11) du plénum (2).
  11. Dispositif de diffusion selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plaque (10) est située sensiblement dans le même plan que le bord inférieur du plénum (2).
  12. Dispositif de diffusion selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque (10) est située à distance du bord inférieur du plénum (2) au-dessous dudit bord, et en ce que la plaque (10) présente des dimensions supérieures à celles de l'ouverture (9) d'insufflation.
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