FR2518710A1 - PERFECTLY STATIC GAS FLUID VACUUM CLEANER - Google Patents
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Abstract
Description
ASPIRATEUR STATIQUE DE FLUIDE GAZEUX PERFECTIONNE.STATIC VACUUM CLEANER OF PERFECTED GASEOUS FLUID.
La présente invention concerne un as-irateur statique de fluide gazeux perfectionné, notamment pour des gaz rejetés ou des fumées à partir d'une cheminée ou d'une The present invention relates to an improved static fluid vapor atomiser, especially for discharged gases or fumes from a chimney or a chimney.
sortie quelconque à axe sensiblement vertical. any output with a substantially vertical axis.
On connaît déjà des aspirateurs composés d'un élément inférieur et d'un élément supérieur, creux, circulaires, superposés, coaxiaux, rigidement fixés l'un à l'autre, à Vacuum cleaners are already known composed of a lower element and an upper element, hollow, circular, superimposed, coaxial, rigidly fixed to one another, to
une certaine distance l'un de l'autre L'élément infé- a certain distance from each other The inferior element
rieur de l'aspirateur comporte un fond inférieur et un The vacuum cleaner has a bottom and a bottom
chapeau inférieur, de forme générale tronconique, as- lower hat, of frustoconical general shape, as-
sociés l'un à l'autre, rigidement fieés l'un avec l'au- companies, one with the other, rigidly
tre par leur grande base commune et traversés coaxiale- be by their great common base and crossed coaxial-
ment par un tuyau qui leur est solidaire et qui débou- by a pipe which is attached to them and which leads to
che dans l'espace compris entre les deux éléments in- in the space between the two elements in-
férieur et supérieur par un orifice de sortie des flui- bottom and top by an outlet of the flui-
des gazeux L'élément supérieur est constitué d'un fond supérieur et d'un chapeau supérieur, chacun d'eux ayant une forme générale de cône, rigidement fixés l'un à The upper element consists of an upper bottom and an upper cap, each of them having a generally cone-shaped, rigidly fixed one to
l'autre par leur grande base commune. the other by their great common base.
Ces aspirateurs statiques servent d'abord à faciliter l'élimination des fluides gazeux à partir de l'orifice de sortie du conduit prolongeant la cheminée au-dessus These static vacuums first serve to facilitate the removal of gaseous fluids from the outlet of the duct extending the chimney above
de laquelle cet appareil est destiné à être monté. of which this device is intended to be mounted.
Par leur conception, ces aspirateurs statiques font appel à l'effet d'aspiration d'un tube Venturi Le tuyau par lequel arrivent les fluides gazeux débouche dans l'espace compris entre les deux éléments inférieur et supérieur de l'aspirateur Le vent, dans l'espace situé entre ces éléments inférieur et supérieur a un écoulement de l'air similaire à celui d'un tube Venturi, les fluides gazeux étant attirés à partir de l'orifice By their design, these static aspirators use the suction effect of a Venturi tube. The pipe through which the gaseous fluids flow into the space between the two lower and upper elements of the vacuum cleaner The wind, in the space between these lower and upper elements has a flow of air similar to that of a Venturi tube, the gaseous fluids being attracted from the orifice
de sortie de ces fluides.output of these fluids.
Ces aspirateurs statiques donnent en général de bons résultats en présence de vent, mais ils sont construits sans tenir compte de la section libre se trouvant entre l'élément inférieur et l'élément supérieur, à savoir la section libre de passage en périphérie du fluide à These static aspirators generally give good results in the presence of wind, but they are built without taking into account the free section between the lower element and the upper element, namely the free passage section at the periphery of the fluid to
évacuer Or, cette section libre a une action très im- evacuate Gold, this free section has a very im-
portante, plus particulièrement quand l'aspirateur sta- especially when the vacuum cleaner is
tique n'est pas soumis à l'action du vent, donc par temps calme Il se produit alors une perte de charge très importante, ce qui-diminue la vitesse d'expulsion tick is not subjected to the action of the wind, so in calm weather It then occurs a very important loss of load, which decreases the speed of expulsion
verticale des fluides à évacuer.vertical fluids to evacuate.
Les aspirateurs statiques connus permettent également d'éviter que l'eau de pluie ne viennent pénétrer dans Static vacuum cleaners also prevent rainwater from entering
le conduit de la cheminée par l'intermédiaire de l'ori- the conduit of the chimney through the ori-
fice de sortie du fluide gazeux Cependant, ils ne sont pas conçusspécialement pour une pluie tombant selon un certain angle par rapport à l'axe vertical du conduit prolongeant la cheminée Il ne sont pas prévus non plus However, they are not specially designed for rain falling at a certain angle with respect to the vertical axis of the duct extending the chimney. They are not intended either.
pour fonctionner avec des vents ascendants, ou descen- to work with rising winds, or descending
dants, formant un certain angle avec l'horizontale. at a certain angle to the horizontal.
Par ailleurs, ces aspirateurs ne sont pas conçus pour obtenir un débit n Oninal fixe de fluides gazeux rejetés, Moreover, these vacuum cleaners are not designed to obtain a fixed Oninaline flow rate of rejected gaseous fluids,
quelle que soit la vitesse du vent.whatever the speed of the wind.
L'invention a pour but de pallier ces inconvénients A cet effet, elle propose un aspirateur statique du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il compor- te des moyens permettant d'assurer une section libre de passage du fluide à évacuer entre l'élément inférieur et l'élément supérieur au moins égale à la section de l'orifice de sortie du tuyau par lequel arrivent les fluides gazeux à évacuer; des moyens permettant la protection de l'orifice de sortie du conduit contre la pluie et des moyens permettant d'augmenter la hauteur de zone de dépression finale par rapport à l-a hauteur The object of the invention is to overcome these drawbacks. For this purpose, it proposes a static vacuum cleaner of the type defined above, characterized in that it comprises means making it possible to ensure a free cross section for the passage of the fluid. discharging between the lower element and the upper element at least equal to the section of the outlet orifice of the pipe through which the gaseous fluids to be discharged arrive; means for protecting the exit orifice of the conduit against rain and means for increasing the height of the final depression zone with respect to the height
de la zone de dépression initiale.of the initial depression zone.
Les moyens permettant d'assurer une section libre de passage du fluide à évacuer au moins égale à la section The means making it possible to ensure a free cross-section of the fluid to be evacuated at least equal to the section
de l'orifice de sortie sont constitqés par le fond supé- of the outlet are constituted by the upper bottom
rieur de l'élément supérieur, de forme générale pseudo- of the upper element, of a general pseudo-
conique, dont la génératrice forme avec l'axe longitudi- taper, whose generator forms with the longitudinal axis
nal du dispositif un angle a inférieur à 75 Q De pré- of the device an angle a less than 75 Q
férence, l'angle a est compris entre 45 et 75 . the angle a is between 45 and 75.
Les moyens permettant la protection de -l'orifice de sor- Means for protecting the exit port
tie du tuyau contre la pluie sont constitués par l'élé- of the pipe against the rain are constituted by the
ment supérieur, dont le diamètre D est de préférence higher, preferably with a diameter D
compris entre 2 et 3,5 fois le diamètre d de cet ori- between 2 and 3.5 times the diameter d of this
fice de sorite.fite de sorite.
Plus préférentiellement, le diamètre b de l'élément supérieur est compris entre 2,2 fois le diamètre d de More preferably, the diameter b of the upper element is between 2.2 times the diameter d of
l'orifice de sortie et 3,1 fois le diamètre d de l'o- the outlet orifice and 3.1 times the diameter d of the o
rifice de sortie.exit.
Les moyens permettant d'augmenter la hauteur de la zone Means to increase the height of the area
de dépression finale par rapport à la hauteur de la zo- of final depression in relation to the height of the
ne de dépression initiale sont constitués par le chapeau supérieur de l'élément supérieur et le fond inférieur de l'élément inférieur dont les génératrices forment initial depression consists of the upper cap of the upper element and the lower bottom of the lower element whose generatrices form
un angle e inférieur à 60 environ. an angle e of less than about 60.
La description suivante, en regard du dessin annexé à The following description, with reference to the drawing annexed to
titre d'exemple non limitatif permettra d'illustrer un As a non-limitative example, it will illustrate
mode de réalisation de l'invention. embodiment of the invention.
La figure unique est une vue schématique du dispo- The single figure is a schematic view of the arrangement
sitif selon l'invention.according to the invention.
Le dispositif aspirateur de fluide gazeux comporte en combinaison un conduit 1, un élément inférieur 2 creux, The gaseous fluid suction device comprises in combination a conduit 1, a hollow lower element 2,
circulaire, avec lequel il est rendu solidaire L'élé- circular, with which he is bound by solidarity.
ment inférieur-2 est constitue d'un fond inférieur 3 et d'un chapeau inférieur 4, chacun-d'eux ayant une forme pseudo-conique d'axe XX, fixés rigidement l'un à l'autre suivant deux grandes bases communes 5 de contour circulaire Le conduit 1 traverse coaxialement le fond lower-2 is constituted by a lower bottom 3 and a lower cap 4, each of them having a pseudo-conical shape of axis XX, rigidly attached to one another according to two common major bases 5 of circular outline The duct 1 crosses the bottom coaxially
inférieur 3 et le chapeau inférieur 4. lower 3 and lower hat 4.
L'élément supérieur 6 est constitué d'un fond supérieur 7 et d'un chapeau supérieur 8, chacun d'eux ayant une forme pseudo-conique Ces deux éléments sont associés The upper element 6 consists of an upper bottom 7 and an upper cap 8, each of them having a pseudo-conical shape These two elements are associated
l'un à l'autre suivant leur grande base de contour cir- to each other according to their large circumferential contour
culaire 9 Plus particulièrement, le fond inférieur 3 et le chapeau inférieur 4 ont une forme de cône tronqué, le diamètre de la petite base de ces cônes tronqués In particular, the lower bottom 3 and the lower cap 4 have a truncated cone shape, the diameter of the small base of these truncated cones.
étant sensiblement égal au diamètre d du conduit 1. being substantially equal to the diameter d of the duct 1.
Selon l'invention, l'aspirateur statique comporte des moyens 10 permettant d'assurer une section libre Sh de passage de fluide à évacuer entre l'élément inférieur 2 et l'élément supérieur 3 au moins égale à la section Sd de l'orifice de sortie du conduit l par lequel arri- vent les fluides à évacuer; des moyens il permettant la protection de l'orifice de sortie du conduit 1 contre la pluie et des moyens 12 permettant d'augmenter la hauteur H 2 de dépression finale par rapport à la hauteur According to the invention, the static vacuum cleaner comprises means 10 making it possible to ensure a free cross section Sh of fluid passage to be evacuated between the lower element 2 and the upper element 3 at least equal to the cross section Sd of the orifice the outlet of the conduit 1 through which the fluids to be discharged arrive; means for protecting the outlet port of the duct 1 against rain and means 12 for increasing the height H 2 of final depression relative to the height
Hi de dépression initiale.Hi initial depression.
Les moyens 10 permettant d'assurer une section libre Sh Means 10 to ensure a free section Sh
de passage de fluides à évacuer entre l'élément infé- passage of fluids to be evacuated between the inferior element
rieur 2 et l'élément supérieur 3 au moins égale à la 2 and the upper element 3 at least equal to the
section Sd de l'orifice de sortie du conduit l par le- section Sd of the outlet port of the duct l by the-
quel arrivent les fluides à évacuer sont constitués par le fond supérieur 7 de l'élément supérieur 6 de forme généralement conique dont la génératrice forme avec which the fluids to be evacuated are constituted by the upper bottom 7 of the upper element 6 of generally conical shape whose generator forms with
l'axe longitudinal XX du dispositifun angle a infé- the longitudinal axis XX of the device, an angle less than
rieur à 75 .at 75.
En effet, le vent suivant sa direction, peut avoir une Indeed, the wind following its direction, can have a
influence plus ou moins favorable sur le tirage. more or less favorable influence on the draw.
Quand le vent est dirigé de bas en haut, par exemple selon la direction de la flèche FI formant un angle e rapport à un axe YY perpendiculaire à l'axe longitudinal When the wind is directed from the bottom up, for example in the direction of the arrow FI forming an angle e relative to a YY axis perpendicular to the longitudinal axis
XX du dispositif, il augmente le tirage. XX of the device, it increases the draw.
S'il n'existe pas de vent, et si la vitesse de sortie des fluides à extraire est représentée par un vecteur If there is no wind, and if the exit velocity of the fluids to be extracted is represented by a vector
parallèle à l'axe XX, de préférence vertical, de lon- parallel to the axis XX, preferably vertical, of
gueur 1, le débit de fluide écoulé par seconde est égal 1, the fluid flow rate per second is equal
à la section Sd l.in section Sd l.
Si le vent vient agir selon une direction ascendante, par exemple selon la flèche Fl, les fluides sortiront du dispositif-suivant la résultante du vecteur vertical 1 et du vecteur incliné de longueur il, et le débit de fluide évacué sera plus important. Par contre, si le vent vient à agir selon une direction perpendiculaire à l'axe XX longitudinal du dispositif, il est nécessaire, pour qu'il y ait un débit de fluide, If the wind comes to act in an ascending direction, for example according to the arrow Fl, the fluids will come out of the device-following the resultant of the vertical vector 1 and the inclined vector of length il, and the evacuated fluid flow rate will be greater. On the other hand, if the wind comes to act in a direction perpendicular to the longitudinal axis XX of the device, it is necessary for there to be a flow of fluid,
que la section libre Sh de passage de fluide entre l'é- that the free section Sh of fluid passage between the
lément inférieur 2 et l'élément supérieur 3 soit au moins égale à la section Sd de l'orifice de sortie du the lower element 2 and the upper element 3 is at least equal to the section Sd of the outlet orifice of the
conduit i.leads i.
Par section libre Sh de passage du fluide, on entend By free section Sh of fluid passage, we mean
la surface de l'aire cylindrique d'axe XX, de révolu- the surface of the cylindrical area of axis XX, of revolution
tion, à base circulaire, qui est comprise entre l'élément inférieur 2 et l'élément supérieur 6, en projection du circular base, which is between the lower element 2 and the upper element 6, in projection of the
conduit 1 Ainsi, cette section libre Sh est cylindri- leads 1 Thus, this free section Sh is cylindrical
que de révolution de hauteur h, la hauteur h étant comprise entre la base circulaire 13 du chapeau inférieur 4 et le fond supérieur 7, au droit du conduit 1 La base circulaire est de diamètre d Cette section libre est diminuée par la surface qui est occupée par le vent, et only revolution of height h, the height h being between the circular base 13 of the lower cap 4 and the upper bottom 7, to the right of the duct 1 The circular base is of diameter d This free section is decreased by the area that is occupied by the wind, and
si le vent occupe la moitié du volume, la surface li- if the wind occupies half the volume, the surface area
bre est diminuée de moitié Par conséquent, on peut écrire que la section libre du passage de fluide est égale à 1 2 s- (d) h. Par contre, la section de l'orifice de sortie du tuyau As a result, it can be written that the free section of the fluid passage is equal to 1 2 s- (d) h. On the other hand, the section of the outlet of the pipe
est égàle à Sd = X (d) On a donch = d Par consé- is equal to Sd = X (d) We have given
quent la tangente de l'angle e formé entre-la généra- the tangent of the angle formed between the general
trice 7 du fond supérieur et l'axe YY perpendiculaire à l'axe longitudinal XX est égale à 1 Ainsi tg e = 1 e l'ngl St galà 2 5 2 2 et l'angle e est égal à 2605 trice 7 of the upper base and the axis YY perpendicular to the longitudinal axis XX is equal to 1 Thus tg e = 1 e ngl St galà 2 5 2 2 and the angle e is equal to 2605
Cependant, grâce au dispositif la section libre Sh qui naturelle- However, thanks to the device the free section Sh which naturally
ment était égale à Sd peut être augmentée jusqu'à 2 Sd, en augmen- was equal to Sd can be increased to 2 SD, increasing
tant la distance h jusqu'à 0,5 d donc en augmentant la distance both the distance h up to 0.5 d so increasing the distance
entre l'élément inférieur 2 et l 'élnément supérieur 6 On peut aug- between the lower element 2 and the upper element 6
menter la section Sh par rapport à Sd en augmentant h jusqu'à make the section Sh with respect to Sd increasing h up to
0, 6 d.0, 6 d.
L'angle e est ccmpris entre 150 et 45 L'angle a, complémentaire de A, formé entre l'axe XX et la génératrice 7 du fond supérieur, The angle e is comprised between 150 and 45. The angle a, complementary to A, formed between the axis XX and the generatrix 7 of the upper base,
est compris entre environ 75 et 45 . is between about 75 and 45.
Si le fluide à évacuer a une vitesse ascensionnelle qui n'est pas négligeable, l'angle 8 ' formé par la direction du vent par rapport à l'axe MY perpendiculaire à l'axe longitudinal XX du dispositif est un angle inférieur à l'angle S Par conséquent, on peut écrire e' compris entre 15 et 45 L'angle a formé par la génératrice 7 du fond supérieur de 1 ' élément supérieur 6 et l'axe XX est compris If the fluid to be evacuated has a rate of climb which is not negligible, the angle 8 'formed by the wind direction relative to the axis MY perpendicular to the longitudinal axis XX of the device is an angle less than As a result, it is possible to write e 'between 15 and 45. The angle formed by the generatrix 7 of the upper bottom of the upper element 6 and the axis XX is included
entre O et 75 o L'angle X qui est l'angle formé par la génératri- between 0 and 75 o The angle X which is the angle formed by the generatri-
ce 8 du chapeau supérieur et la génératrice 7 du fond supérieur est compris entre 0 et 60 L'angle y formé entre la génératrice this 8 of the upper cap and the generator 7 of the upper bottom is between 0 and 60 The angle y formed between the generator
7 et la génératrice 4 a une bissectrice confondue avec l'axe YY. 7 and the generator 4 has a bisector confused with the axis YY.
Il permet d'obtenir l'effet Venturi ses valeurs sont fonction de It allows to obtain the Venturi effect its values are function of
valeurs données à l'angle 6.values given at angle 6.
Les novens 11 permettant la protection de l'orifice de sortie du conduit 1 contre la pluie sont constitués par 1 ' élément supérieur dont le diamètre D est inférieur ou égal à 3,5 fois le diamètre The novens 11 for protecting the outlet orifice of the duct 1 against rain are constituted by the upper element whose diameter D is less than or equal to 3.5 times the diameter.
d de l'orifice de sortie.d of the outlet port.
Si la pluie tombe selon la direction de la flèche F 2 en formant un angle 6 avec l'axe YY perpendiculaire à l'axe XX longitudinal du dispositif, et si on appelle dl la distance qui sépare le bord externe 14 de l'élément inférieur et la projection de l'orifice de sortie sur l'axe YY, cette projection ayant la référence 15, on peut écrire tg ô = h d/2 Ainsi, si l'angle ô est égal à 450, et si par ailleurs le paramètre h est égal à d et que l'angle ' est If the rain falls in the direction of the arrow F 2 forming an angle 6 with the axis YY perpendicular to the longitudinal axis XX of the device, and if we call dl the distance between the outer edge 14 of the lower element and the projection of the outlet orifice on the axis YY, this projection having the reference 15, one can write tg δ = hd / 2 Thus, if the angle δ is equal to 450, and if also the parameter h is equal to d and the angle 'is
égal à 260,5, le diamètre D est égal à 3 d. equal to 260.5, the diameter D is equal to 3 d.
Si l'angle B a une valeur inférieure à savoir une va- If the angle B has a lower value, namely a value of
-10 leur égale à l'angle 8 ', lorsque la vitesse ascension- -10 equals them at the angle 8 ', when the ascending speed-
nelle des fluides évacués n'est pas négligeable, et si la hauteur h est égale à d, pour que l'angle ô soit evacuated fluids is not negligible, and if the height h is equal to d, so that the angle δ is
égal à 450, c'est à dire pour protéger au maximum l'ori- equal to 450, that is to say to protect the maximum
fice de sortie du conduit 1, on peut prévoir un diamètre D moins important qui peut par exemple être égal à fice output of the conduit 1, we can provide a smaller diameter D which can for example be equal to
deux fois le diamètre du conduit 1. twice the diameter of the duct 1.
Ainsi, on peut écrire D compris entre 2 d et 3,5 d. Thus, one can write D between 2 d and 3.5 d.
Les moyens 12 permettant d'augmenter la hauteur de la zone de dépression finale par rapport à la hauteur Hi de la zone de dépression initiale sont constitués par le chapeau supérieur 8 de l'élément supérieur et le The means 12 for increasing the height of the final depression zone with respect to the height Hi of the initial depression zone are constituted by the upper cap 8 of the upper element and the
fond inférieur 3 de l'élément inférieur dont les géné- bottom bottom 3 of the lower element whose gen-
ratrices 8 et 3 forment un angle a inférieur à 6 O - 8 and 3 form an angle a less than 6 O -
environ. La hauteur Hl est la distance entre les bords externes about. The height Hl is the distance between the outer edges
circulaires 14 de l'élément inférieur et 16 de V'élé- circular 14 of the lower element and 16 of V'élé-
ment supérieur Quant à la distance H 2, c'est la distan- As for the distance H 2, it is the distance
ce-entre les génératrices 12 respectivement du fond inférieur 3 et du chapeau supérieur 8, cette distance étant prise selon un axe parallèle-à l'axe XX, this between the generatrices 12 respectively bottom bottom 3 and upper cap 8, this distance being taken along an axis parallel to the axis XX,
De préférence, le rapport H 2 est d'environ 3. Preferably, the ratio H 2 is about 3.
ii Le dispositif statique selon l'invention permet donc de canaliser le vent en ramenant sa direction selon une direction perpendiculaire à l'axe XX longitudinal du The static device according to the invention thus makes it possible to channel the wind by reducing its direction in a direction perpendicular to the longitudinal axis XX of the
conduit 1.leads 1.
Ainsi l'axe du conduit 1 n'a'pas à être obligatoirement Thus the axis of the conduit 1 does not have to be obligatorily
situé dans un plan vertical, donc peut ne pas être per- located in a vertical plane, so may not be
pendiculaire au plan horizontal.pendicular to the horizontal plane.
On peut prévoir en outre des moyens 17 de régulation In addition, regulation means 17 can be provided.
du débit nominal des fluides gazeux rejetés - the nominal flow rate of rejected gaseous media -
Ces moyens sont constitués par un volet dont l'axe 18 de pivotement est décalé par rapport au centre de son plus grand diamètre De préférence, le volet est pseudo-circulaire, non plan Il permet d'obturer plus These means consist of a flap whose pivot axis 18 is offset relative to the center of its largest diameter. Preferably, the flap is pseudo-circular, non-planar.
ou moins le conduit 1 en fonction de la vitesse du vent. or less the duct 1 according to the wind speed.
On peut donc obtenir un débit nominal fixe des fluides It is therefore possible to obtain a fixed nominal flow rate of the fluids
gazeux rejetés, quelle que soit la vitesse du vent. gaseous emissions, regardless of the wind speed.
Lorsque cette vitesse est faible, le volet n'obture que très faiblement le conduit 1 Lorsque la vitesse du When this speed is low, the flap only slightly constrains the duct 1.
vent augmente, le volet pivote autour de son-axe de ro- wind increases, the flap pivots around its axis of rotation
tation qui, de préférence, est perpendiculaire à l'axe XX longitudinal du dispositif Le conduit 1 est obtura tation which is preferably perpendicular to the longitudinal axis XX of the device The duct 1 is obtura
de façon plus importante, touteschoses égales par ail- more importantly, all things being equal
leurs Le volet pivote de façon proportionnelle à la vitesse du vent grâce à un tarage par un ressort dont The flap rotates proportionally to the wind speed thanks to a spring-loaded
la force de rappel est progressive ou grâce à un contre- the recall force is progressive or through a counter
poids qui est plus ou moins lourd en fonction de la weight that is more or less heavy depending on the
vitesse du vent.wind speed.
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