FR2608260A1 - Paroi perforee servant a insuffler de l'air dans une enceinte - Google Patents

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Abstract

PAROI PERFOREE SERVANT A INSUFFLER DE L'AIR DANS UNE ENCEINTE A AIR CONDITIONNE. CETTE PAROI COMPREND UNE CLOISON INTERNE MUNIE D'UNE PLURALITE D'ORIFICES 5 QUI PERMETTENT LE PASSAGE DE L'AIR A L'INTERIEUR DE L'ENCEINTE, CETTE CLOISON 3 PRESENTANT UNE SERIE DE RENFONCEMENTS ALLONGES 4 FORMANT DES RAINURES PARALLELES DONT L'OUVERTURE EST TOURNEE VERS L'INTERIEUR DE L'ENCEINTE, ET CHACUN DE CES RENFONCEMENTS 4 EST PERCE D'UNE RANGEE D'ORIFICES 5 REGULIEREMENT REPARTIS SUR TOUTE SA LONGUEUR, LESDITS ORIFICES 5 DEBOUCHANT A L'INTERIEUR DU RENFONCEMENT 4 SUIVANT UNE DIRECTION SENSIBLEMENT PARALLELE A LA CLOISON, EVITANT LES EFFETS DE JET. APPLICATION A DES TRAITEMENTS VARIES PAR EXPOSITION D'ARTICLES CONTENUS DANS L'ENCEINTE A UN AIR CONDITIONNE PRESENTANT DES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES BIEN DETERMINEES, AVEC UNE DISTRIBUTION D'AIR HOMOGENE.

Description

La présente invention concerne une paroi perforée servant à insuffler de l'air dans une enceinte à air conditionn. Elle concerne également une installation de conditionnement d'air dans une enceinte, qui utilise cette paroi perforée.
Dans un grand nombre d'applications industrielles, il est nécessaire de distribuer de l'air conditionné dans une pièce ou enceinte. Par air conditionné, on entend de l'air qui a été préalablement traité de manière à présenter certaines caractéristiques physico-chimiques bien déterminées. Ces caractéristiques dépendent naturellement de l'application visée ; elles peuvent concerner par exemple le taux d'humidité, la température, la stérilité et/ou la présence d'un additif (Far exemple d'un agent désinfectant).
On connaît déjà des installations de distribution d'air comprimé dans une enceinte qui utilisent une paire de parois perforées situées en vis-à-vis ; ces installations sont équipées d'une centrale de traitement et de circulation d'air qui est adaptée pour aspirer l'air de l'enceinte par l'intermédiaire de l'une des parois, pour effecter un traitement de l'air aspiré, et pour insuffler l'air traité dans l'enceinte par l'intermédiaire de l'autre paroi. Les parois perforées affectent généralement la forme d'un caisson composé de deux cloisons parallèles dont l'une - appelée cloison interne - est munie d'une pluralité d'orifices permettant le passage de l'air ; périodiquement, on inverse le sens de circulation de l'air de l'enceinte, la paroi soufflante deve-nant paroi aspirante et vice versa.Les orifices prévus dans la cloison interne traversent généralement celle-ci suivant une direction perpendiculaire au plan de la cloison.
Dans de nombreuses applications, il est nécessaire de distribuer dans l'enceinte de façon très régulière le flux d'air conditionné, de la paroi soufflante vers- la paroi aspirante. I1 en est ainsi en particulier lorsque l'enceinte est utilisée pour traiter un grand nombre d'articles et qu'il est nécessaire que ce traitement soit parfaitement homogène, de manière à éviter des dispersions dans les caractéristiques des articles produits. Comme exemple d'application, on peut citer l'opération d'affinage de fromages, cette opération consistant à exposer un grand nombre de fromages stockés dans l'enceinte à un flux d'air constamment renouvelé qui possède des caractéristiques de température et d'humidité très précises.Si on souhaite obtenir un mûrissement uniforme de l'ensemble des fromages, il est indispensable d'obtenir un flux d'air quasiment identique en toutes zones de l'enceinte.
L'expérience a montré que les installations connues ne donnaient pas entière satisfaction.
En effet, le débit dans les différents orifices de la paroi soufflante est d'autant plus homogène que la somme des sections de ces orifices est faible par rapport à la section du caisson (c'est-à-dire la section de l'espace compris entre les deux cloisons par laquelle l'air accède aux orifices). En d'autres termes, la chute de pression dans ces orifices doit être forte par rapport à la pression dynamique dans le caisson. On sait par ailleurs que la chute de pression dans un orifice est proportionnelle au carré de la vitesse de l'air traversant l'orifice.
Une distribution homogène de l'air dans l'ensemble des orifices impose donc d'avoir une vitesse d'air importante, ce qui a pour inconvénient de produire un effet de jet - ou courant d'air -. I1 va de soi que ce phénomène est indésirable en raison de l'hétérogénéité des caractéristiques physico-chimiques d'un jet d'air, différentes de celles de l'air ambiant. I1 impose donc de mettre les articles à traiter à l'abri des jets en les éloignant d'une distance suffisante de la paroi soufflante, ce qui entraine naturellement une réduction de l'espace utile de l'enceinte, et, corrélativement, accroit le prix de revient de l'installation.
Les impératifs de distribution d'air par paroi soufflante dans une installation classique se heurtent donc un dilemme
a) soit choisir un effet de jet faible, ce qui se traduit par des débits différents dans les orifices, à moins d'accepter une section de caisson exagérément grande (et réduisant donc également l'espace utile de l'enceinte) ;
b) soit choisir de bien distribuer l'air dans les différents orifices, ce qui se traduit par des effets de jet indésirables.
L'invention vise 9,résoudre ces difficultés en proposant une paroi soufflante du genre mentionné, qui, tout en étant d'un prix de revient relativement faible, permette de distribuer l'air dans l'enceinte d'une manière régulière et homogène, sans effet de jet.
Ces résultats sont atteints conformément à l'invention par le fait que la-cloison interne présente une série de renfoncements allongés formant des rainures parallèles dont l'ouverture est tournée vers l'intérieur de l'enceinte et que chacun de ces renfoncements est percé d'une rangée d'orifices régulièrement répartis sur toute sa longueur, lesdits orifices débouchant à l'intérieur du renfoncement suivant une direction sensiblement parallèle à la cloison.
Grâce à cet arrangement, les jets d'air quittant les orifices ne sont pas dirigés directement à l'intérieur de l'enceinte, mais viennent se casser initialement contre la paroi opposée du renfoncement, avant de prendre ensuite progressivement une direction sensiblement perpendiculaire à la cloison, suivant la direction générale du flux d'air traversant l'enceinte. Ainsi, on obtient une bonne homogénéité de l'air insufflé, également à faible proximité de.la paroi soufflante, si bien qu'il est possible de placer les articles qui doivent être traités tout près de la paroi.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'in invention, ces renfoncements ont une section en forme de U dont l'ouverture est dirigée vers l'intérieur de l'enceinte et les orifices sont percés dans l'une des ailes latérales de ce U de telle manière que l'air qui les traverse soit dirigé vers l'autre aile latérale.
De préférence, la cloison interne est composée d'une série de plaques parallèles juxtaposées dont l'assemblage mutuel est réalisé au niveau des renfoncements ; les plaques composant la cloison interne ont avantageusement la forme d'un profilé comprenant une partie centrale plane, deux ailes latérales perpendiculaires à la partie centrale et dont l'une reCoit la rangée d'orifices ainsi que deux rebords rabattus vers l'extérieur et parallèles à la partie centrale, la cloison interne étant obtenue par fixation du rebord d'une plaque au rebord de la plaque adjacente ; le fond des renfoncements est donc constitué par ces deux bords assemblés.
Dans le mode de réalisation préférentiel, où la paroi soufflante est destinée à être disposée verticalement, les renfoncements ont une direction horizontale ; dans ce cas, les orifices sont avantageusement prévus dans la partie supérieure de ces renfoncements, de sorte que l'air est insufflé de haut en bas dans ces derniers.
L'installation de conditionnement d'air dans une enceinte, qui fait également l'objet de la présente invention, comprend deux parois perforées situées en vis-à-vis et équipées d'une centrale de traitement et de circulation d'air adaptée pour aspirer l'air de l'enceinte par l'intermédiaire de l'une des parois, pour effectuer un traitement de l'air aspiré et pour insuffler l'air traité dans l'enceinte par l'intermé diapre de l'autre paroi, cette installation étant caractérisée par le fait que lesdites parois perforées ont une cloison interne qui présente une série de renfonce ment s allongés formant des rainures parallèles dont l'ouverture est tournée vers l'intérieur de l'enceinte, et que chacun de ces renfoncements est percé d'une rangée d'orifices régulièrement répartis sur toute sa longueur, ces orifices débouchant à l'intérieur du renfoncement suivant une direction sensiblement parallèle à la cloison.
La centrale de traitement et de circulation d'air qui équipe cette installation est pourvue de préférence de moyens inverseurs qui permettent d'inverser périodiquement le sens de la circulation d'air dans l'enceinte, de manière à augmenter encore l'homogénéité de l'exposi- tion des articles traités à l'air conditionné.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront de la description et des dessins annexés qui en présentent un mode de réalisation préférentiel.
La figure 1 est une vue générale schématique en coupe d'une enceinte équipée de l'installation conforme à l'invention.
La figure 2 est un détail à plus grande échelle qui représente en coupe les parois soufflante et aspirante équipant l'installation de la figure 1.
La figure 3 est une vue de dessus schématique de la figure 1.
La figure 4 est une vue en perspective de la cloison interne de la paroi soufflante de la figure 2.
La figure 5 représente en coupe une variante de renfoncement pouvant équiper la paroi perforée.
L'enceinte 1 représentée sur les figures 1 et 3 est une pièce rectangulaire délimitée par un plafond 13, deux murs 2, 2' disposés en vis-à-vis constituant les grands côtés du rectangle, et deux murs 10, 11 constituant les petits côtés du rectangle.
Les murs 2, 2' sont des parois perforées affectant la forme d'un caisson, qui seront décrits plus en détail en référence à la figure 2.
Au-dessus de la cloison 13, est montée une centrale de traitement et de circulation d'air 7, laquelle communique par des conduits 70, 71 aux parois formant caisson 2, respectivement 2'.
La centrale 7 est adaptée pour aspirer l'air de l'enceinte par l'intermédiaire de l'une des parois 2, 2', pour effectuer un traitement de l'air aspiré et pour réinsuffler l'air traité dans l'enceinte par l'intermédiaire de l'autre paroi 2, 2'.
Il s'agit là d'un dispositif de type connu, apte à réaliser le conditionnement de l'air de la manière souhaitée, par exemple en le réchauffant et en l'hydratant.
Par ailleurs, cette centrale possède des moyens inverseurs qui permettent d'inverser périodiquement le sens de la circulation d'air dans l'enceinte.
On a désigné par les flèches en traits pleins A un premier sens de circulation d'air, dans une première configuration possible où la paroi 2 est soufflante et où la paroi 2' est aspirante ; inversement, on a désigné par des flèches B en traits interrompus le flux d'air correspondant à une configuration inversée dans laquelle la paroi 2' est soufflante et la paroi 2 est aspirante.
Sur la vue de détail de la figure 2, la paroi 2 est soufflante et la paroi 2' est aspirante.
Ces deux parois sont identiques, et c'est pourquoi seule l'une d'elle, en l'occurence la paroi 2, va être décrite ci-après ; les éléments correspondants de la paroi 2' sont désignés par la même référence que ceux de la paroi 2, avec l'indice '.
La paroi 2 est composée de deux cloisons généralement parallèles 20, 3, espacées de manière à présenter la forme générale d'un caisson.
La cloison externe 20 est une simple plaque ; la cloison interne 3 (tournée vers l'intérieur de la pièce 1) est composée d'un. assemblage d'éléments 300. Chacun des éléments 300 a la forme d'un profilé disposé horizontalement et comprenant une partie centrale 32, deux ailes latérales 31-33 perpendiculaires à la partie centrale 32 et deux rebords30-34 rabattus à 900 vers l'extérieur (c'est-à-dire parallèles à la partie centrale 32).
Ces différents éléments ou profilés 300, sont assemblés les uns aux autres verticalement, le rebord 30 de l'un des élements étant fixé contre le rebord 34 de l'élément adjacent par des moyens de fixation appropriés, par exemple par des rivets 6 ou par des boulons.
ta cloison 3 composée de l'assemblage des plaques 300 a donc la forme d'un plan vertical qui est creusé d'une série de renfoncements allongés 4 formant des rainures horizontales parcourantla cloison d'une extrémité à l'autre.
Ces rainures ont une section en forme de U dont l'ouverture est tournée vers l'intérieur de l'enceinte 1.
Chaque aile latérale inférieure des plaques 300 est percée d'une série d'orifices 5 répartis régulièrement sur toute la longueur de l'élément 300 (c'est-à-dire équidistants). Il s'agit par exemple de simples trous circulaires.
Comme on le voit sur la figure 2, les orifices 5 débouchent dans les renfoncements 4 suivant une direction verticale, parallèlement aux parties planes verticales 32 de la cloison 3.
A la figure 2, la circulation de l'air dans l'installation a été figurée par des flèches F à l'intérieur de la paroi soufflante 2, par les flèches G au passage des orifices de cette paroi soufflante, par des fléches à l'intérieur de l'enceinte 1, par des flèches I au passage des orifices de la paroi aspirante 2' et par les flèches J à l'intérieur de cette dernière.
Comme on le voit sur cette figure 2, le flux d'air envoyé par la centrale 7 via le conduit 70, arrive dans le caisson constitué par la paroi 2 entre les cloisons 20, 3. Le flux d'air F descend de haut en bas dans cette cloison.
Une certaine quantité d'air traverse les orifices 5, de haut en bas, puis vient heurter les ailes latérales 31 des éléments 300, ailes qui constituent la partie inférieure des renfoncements 4.
Les jets d'air, désignésG, viennent donc se casser contre ces ailes 31, puis sont déviés pour se diriger de l'autre côté de l'enceinte 1,-vers la cloison aspirante 2'. A l'intérieur de l'enceinte 1, on a donc un flux homogène horizontal .
L'air qui a traversé l'enceinte 1 est aspiré par les orifices 5' dont est munie la paroi perforée 2', pénètre à l'intérieur du caisson que forme cette paroi 2',et remonte dans le caisson (flèche J) pour revenir à la centrale de traitement 7, via le conduit 71.
La figure 4 montre avec plus de précision encore de quelle manière les flux d'air quittant les orifices 5 de la paroi soufflante sont "cassés" et divisés en un faisceau de jets réguliers horizontaux qui vont traverser de manière homogène et régulière l'enceinte.
On inverse périodiquement le sens de circulation d'air de manière à améliorer encore l'homogénéité du traitement auquel sont soumis les articles stockés dans l'enceinte 1.
Grâce à cet arrangement, aucun jet d'air perturbateur n'est émis par la paroi soufflante, si bien qu'il est possible de placer des articles à traiter à une distance très faible de la paroi. Cette distance (e) peut être visualisée par un muret 200 prévu à la base de la paroi soufflante, indiquant à l'utilisateur les limites de l'espace prévu pour le stockage.
Les caractéristiques dimensionnelles de l'ensemble de l'installation, notamment de l'enceinte et des éléments constitutifs de la paroi perforée, dépendent naturellement de l'application visée.
A titre indicatif, dans le cas d'une application à l'affinage de fromages, la hauteur des parties centrales 32 des éléments constitutifs 300 de la cloison, désignés par Là la figure 4, sera par exemple de 290 mm, tandis que les renfoncements 4 auront une largeur (a) de 40 mm et une profondeur (h) de 45 mm ; le diamètre (d) des orifices 5 sera par exemple compris entre 15 et 35 mm, tandis que leur écartement mutuel E sera de 250 mm.
Dans cette application, le débit d'air sera par ensçle compris entre 15 et 40 m3 /h dans chacun des orifices 5.
Sur la variante de la figure 5, les renfoncements 9 sont obtenus par des gouttières 80, de section en C, fixés dans la cloison interne 8 ; chacune de ces gouttière 80 est percée à sa partie supérieure d'une série d'orifices 81 qui débouchent à l'intérieur du renfoncement 9 suivant une direction verticale ; cet arrangement permet de "casser" les jets d'air G de la même manière que décrit précédemment.
Grâce à l'invention, il est possible de prévoir une distribution très homogène de l'air insufflé sur l'ensemble de la paroi, car on n'est pas limité par la vitesse de l'air à travers les orifices.
Différents matériaux peuvent être utilisés pour la fabrication des parois soufflantes, par exemple de la tôle ou des matières plastiques.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit à simple titre d'exemple ; elle en englobe au contraire toutes les variantes.
C'est ainsi que des renfoncements de sections diverses peuvent être envisagés qui permettent d'obtenir le résultat recherché par cassage des jets d'air Les renfoncements ou rainures pourraient par ailleurs être disposés dans le sens vertical. Ce type de paroi perforee pourraitegaiement être utilisé comme plafond ou plancher soufflant (disposé horizontalement).
En dehors de l'application de l'invention à la technique fromagère, on peut citer à titre indicatif des applications dans les domaines du sèchage et du fumage de produits de charcuterie (saucissons, jambons, andouilles), de l'incubation d'oeufs, des cultures de plantes et des microorganismes en serres ou in vitro, de conditionnement d'air pour des locaux stériles. Cet énoncé n'est naturellement pas limitatif ; d'une façon générale, l'invention peut être mise en oeuvre dans toute application nécessitant de distribuer de manière homogène un fort débit d'air avec faible effet de vent.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Paroi perforéeservant à insuffler de l'air dans une enceinte à air conditionné, qui affecte la forme d'un caisson recevant l'air à insuffler, ce caisson étant composé de deux cloisons généralement parallèles, dont l'une - appelée cloison interne - est munie d'une pluralité d'orifices qui permettent le passage de l'air du caisson dans l'enceinte, caractérisée par le fait que ladite cloison interne (3, 8) présente une série de renfoncements allongés (4, 9) formant des rainures parallèles dont l'ouverture est tournée vers l'intérieur de l'enceinte, et que chacun de ces renfoncements (4, 9) est percé d'une rangée d'orifices (5, 81) régulièrement répartis sur toute sa longueur, lesdits orifices (5, 81) débouchant à l'intérieur du renfoncement suivant une direction sensiblement parallèle à la cloison (3, 8).
2. Paroi perforée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits renfoncements (4) ont une section en forme de U dont l'ouverture est dirigée vers l'intérieur de l'enceinte, et que les orifices (5) sont percés dans l'une (33) des ailes latérales de ceLJ, de telle manière que l'air qui les traverse est dirigé vers l'autre aile latérale (31).
3. Paroi perforée selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que ladite cloison interne (3) est composée d'une série de plaques parallèles (300) juxtaposées dont l'assemblage mutuel est réalisé au niveau des renfoncements (4).
4. Paroi perforée selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les plaques (300) qui composent la cloison interne (3) ont la forme d'un profilé comprenant une partie centrale plane (32), deux ailes latérales (31-33) perpendiculaires à la partie centrale (32) et - dont l'une (33) reçoit la rangée d'orifices (5), et deux rebords (30, 34) rabattus vers l'extérieur,-parallèles à la partie centrale (32), la cloison interne (3) étant obtenue par fixation du rebord (30) d'une plaque au rebord (34) de la plaque adjacente.
5. Paroi perforée selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle est cisposée verticalement et que les renfoncements (4, 9) ont une direction horizontale.
6. Paroi perforée selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les orifices (5, 81) sont prévus dans la partie supérieure des renfoncements (4, 9), de sorte que l'air est insufflé de haut en bas dans ces renfoncements.
7. Installation de conditionnement d'air dans une enceinte, qui comprend deux parois perforées situées en vis-à-vis et est équipée d'une centrale de traitement et de circulation d'air adaptée pour aspirer l'air de l'enceinte par l'intermédiaire de l'une des parois, pour effectuer un traitement de l'air aspiré et pour insuffler l'air traité dans l'enceinte par l'intermédiaire de l'autre paroi, caractérisée par le fait que lesdites parois perforées (2, 2') sont conformes à l'une des revendications 1 à 6.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ladite centrale de traitement et de circulation d'air (7) est pourvue de moyens inverseurs oui permettent d'inverser périodiquement le sens de la circulation d'air dans l'enceinte (1).
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