FR2636412A1 - Mural air conditioning device with front-rear propulsion, for heating and cooling - Google Patents

Abstract

a) L'invention concerne un appareil de conditionnement d'air mural à propulsion avant-arrière, pour le chauffage et la réfrigération. b) L'appareil est caractérisé en ce qu'il comprend : - un conditionneur d'air 1 muni d'un orifice d'admission 5 débouchant dans une pièce 4, d'un échangeur de chaleur 7 et d'une soufflerie d'air 6; - une boîte de conduit 15 reliée au conditionneur d'air 1 soit directement soit par l'intermédiaire d'un conduit 16; - une boîte de soufflerie 8 placée sur la boîte de conduit 15 de manière à faire saillie dans la pièce 4 et comportant une ouverture de sortie d'air 9 débouchant dans la pièce; et - un ventilateur 13 placé sur la partie inférieure de la boîte de soufflerie 8. c) L'invention concerne un appareil de conditionnement d'air mural à propulsion avant-arrière, pour le chauffage et la réfrigération.

Description

"Appareil de conditionnement d'air mural à propulsion
avant-arrière, pour le chauffage et la réfrigération"
Cette invention concerne un appareil de conditionnement d'air, comme indiqué aux figures 21 et 22, un conditionneur d'air mural 101 ayant été classiquement très largement utilisé, est placé sur la partie supérieure d'une surface murale 103 d'une pièce 102.

Lorsque l'air chaud est soufflé par le conditionneur d'air mural 101 dans la direction indiquée par la flèche A, dans des conditions de fonctionnement en chauffage du conditionneur d'air mural 101, la distribution des températures dans la pièce 102 vient à être celle indiquée par les lignes en traits pleins. Au contraire, lorsque de l'air chaud est soufflé dans la direction indiquée par la flèche
B, la distribution des températures dans la pièce 102 vient à être celle indiquée par les lignes en pointillées. En conséquence, l'air chaud ne couvre pas complètement la pièce 102 dans l'un et l'autre cas, mais produit au contraire des parties d'air stagnantes 105 dans les coins de la pièce 102.

De plus, comme indiqué aux figures 23 et 24, dans le cas où un orifice d'émission dtair de type à régulateur d'écoulement 107 est percé dans un plafond 106, et lorsque de l'air chaud est soufflé obliquement vers le bas par l'orifice d'émission d'air 107, la distribution des températures dans la pièce 102 vient à être celle indiquée par la ligne en traits pleins, de sorte que le cas ci-dessus pose le problème consistant en ce que des parties d'air stagnantes 105 sont produites dans les coins de la pièce 102.

Par suite, comme indiqué aux figures 25 et 26, on utilise un ventilateur de plafond 108 sur une partie centrale du plafond 106 pour produire une agitation d'air forcée dans la pièce 102 en faisant tourner le ventilateur de plafond en propulsion avant et en propulsion arrière. Cependant, les parties d'air stagnantes 105 sont toujours produites dans la pièce 102.

D'autre part, comme décrit dans le Brevet
Britannique numéro 760732, dans le Brevet Français numéro 7 526 804, et dans la demande de Modèle d'Utilité Japonaise numéro Sho 62-160 812 déposée par l'auteur de la présente demande, on propose un appareil de conditionnement d'air dans lequel l'air de conditionnement est soufflé par un ventilateur comportant un certain nombre de pales creuses, comme représenté à la figure 27.

Cependant, dans le dernier appareil de conditionnement d'air indiqué ci-dessus, comme chacune des pales creuses 110 est refroidie par de l'air froid passant à travers celles-ci dans les conditions de fonctionnement en réfrigération, l'appareil ci-dessus présente l'inconvénient que l'eau provenant de la condensation sur la surface de chaque pale creuse 110 tombe dans la pièce 102 du fait que de l'air ambiant est en contact avec chaque pale creuse 110. De plus, comme l'air de conditionnement passe à travers l'intérieur de chaque pale creuse 110, à travers un arbre rotatif 111 et à travers un bossage 112, la résistance au débit est augmentée, ce qui pose des problèmes du fait qu'il faut augmenter la taille du moteur 113 en augmentant ainsi sa consommation de courant et le bruit qu'il produit.

Par suite, l'auteur de la présente demande a déjà proposé un appareil de conditionnement d'air tel que celui représenté à la figure 28, selon la demande de Modèle d'Utilité Japonaise numéro Sho 63-1248.

En se référant à la figure 28, l'air se trouvant dans la pièce 102 est aspiré par un orifice d'admission 117 ménagé dans le corps 116 d'un générateur de conditionnement 115 noyé dans le plafond 106, puis l'air ainsi inspiré est chauffé ou refroidi dans un processus constituant à faire passer cet air à travers un échangeur de chaleur 118 pour obtenir ainsi l'air de conditionnement. Ensuite, l'air de conditionnement après avoir été entraîné par un ventilateur 119, passe à travers un conduit 120 et pénètre dans une boîte d'évacuation 121 fixée au plafond 106, pour être soufflé par un orifice de sortie d'air 122 dans la pièce 102.De plus, l'air de conditionnement est mélangé et agité avec l'air ambiant au voisinage du plafond 106, faisant tourner un ventilateur 123 placé au-dessous de la sortie d'air 122, grâce à l'utilisation d'un moteur 124, puis l'air ainsi obtenu est ensuite progressivement entraîné vers le bas de la pièce 102 pour être diffusé.

L'appareil de conditionnement d'air cidessus est très efficace pour obtenir une distribution de températures uniforme ne présentant pas de zones de stagnation de l'air. Cependant, comme la boîte de soufflerie 121 est directement reliée au conduit 120, l'air de conditionnement provenant de ce conduit 120 pénètre dans la boîte de soufflerie 121 en conservant des composantes de pression dynamique importantes. Par suite, le débit d'air secondaire est produit dans des parties courbes du conduit 120 et la boîte de soufflerie 121 ou analogue, pour produire ainsi le débit d'air dévié, de sorte qu'il n'est pas possible de souffler l'air de conditionnement uniformément par l'orifice de sortie d'air 122. De plus, l'appareil cidessus pose le problème qu'il augmente le bruit de soufflerie car le débit d'air de conditionnement présente une composante de pression dynamique importante.

De plus, comme le débit d'air de conditionnement descend à l'intérieur de la boîte de soufflerie 121 et vient frapper un capot 125 pour changer horizontalement de direction, un tourbillonnement, un entraînement et un contre-courant du débit d'air sont malencontreusement produits comme indiqué par une flèche sur le dessin.Par suite, non seulement le bruit et les pertes de pression sont augmentés, mais encore le moteur d'entraînement 124 monté à l'intérieur du capot 125 risque de tomber en panne par grippage car l'air chaud vient buter entre le capot 125 en chauffant celui-ci dans le fonctionnement en appareil de chauffage, et la surface extérieure du capot 125 est soumise à une condensation du fait de la différence de température entre le courant d'air de refroidissement venant buter contre le capot 125, et le moteur d'entraînement 124 produisant de la chaleur, dans le fonctionnement en appareil de réfrigération, ce qui projette ainsi l'eau de condensation dans la pièce 102.

Le but de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui permette d'obtenir un conditionnement d'air ayant moins tendance à produire des parties d'air stagnantes, en fournissant ainsi la distribution de températures uniforme voulue.

Un autre but de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui permette de réduire le bruit de soufflerie, et de réduire également le débit d'air dévié affecté par la pression dynamique du débit d'air de conditionnement.

Un autre but de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui permette d'éviter le tourbillonnement, l'entraînement et le contre-courant du débit d'air, en soufflant l'air de conditionnement doucement à travers un orifice de sortie d'air pour améliorer ainsi la réduction du bruit et les pertes de pression.

Un autre but encore de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui permette de réduire la taille du moteur de ventilateur en réduisant la résistance au débit d'air de conditionnement pour réduire ainsi la consommation de puissance.

Un autre but encore de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui puisse éviter de projeter dans la pièce d'eau résultant de la condensation, en empêchant dans une large mesure cette condensation de se produire.

Un autre but encore de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui présente un meilleur aspect extérieur lorsqu'il est installé.

Un autre but encore de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui puissent diffuser très largement l'air de conditionnement dans toutes les directions à l'intérieur d'une pièce, aussi bien dans un fonctionnement en chauffage que dans un fonctionnement en réfrigération.

Un autre but encore de la présente invention est de créer un appareil de conditionnement d'air qui soit facile à faire fonctionner.

Ces divers buts ainsi que d'autres buts de l'invention apparaîtront plus clairement sur les formes de réalisation de l'invention qui seront décrites en détails ci-après.

Pour atteindre les buts ci-dessus, l'invention concerne un appareil de conditionnement d'air caractérisé en ce qu'il comprend - un conditionneur d'air muni d'un orifice d'admission
débouchant dans une pièce d'un échangeur de chaleur
et d'une soufflerie d'air - une boîte de conduit reliée au conditionneur d'air
soit directement soit par l'intermédiaire d'un
conduit - une boîte de soufflerie placée sur la boîte de
conduit de manière à faire saillie dans la pièce et
comportant une ouverture de sortie d'air débouchant
dans la pièce et - un ventilateur placé sur la partie inférieure de
la boîte de soufflerie.

D'autres avantages de l'invention sont caractérisés en ce que - le conditionneur d'air comprend un conditionneur
d'air de plafond, - un matériau d'absorption du son est appliqué sur
une surface intérieure de la boîte de conduit pour
transformer la composante de pression dynamique d'un
débit d'air de conditionnement provenant du
conditionneur d'air, en une pression statique, - une paroi de séparation comportant une partie
conique est placée entre l'orifice de sortie d'air
et le ventilateur de manière à venir en face du
débit d'air de conditionnement descendant à travers
la boîte de soufflerie ce qui permet ainsi de
diffuser dans la direction radiale le débit d'air de
conditionnement descendant vers l'orifice de sortie
d'air et de l'orienter dans la direction
horizontale, il'orifice de sortie d'air est formé dans la partie
inférieure de la boîte de soufflerie sur toute la
périphérie de celle-ci, et en ce qu'un certain
nombre d'ouïes en forme d'anneaux sont disposées
dans l'orifice de sortie d'air, - les différentes ouïes en forme d'anneaux sont
disposées sous la forme d'étages multiples, - le ventilateur est constitué par un ventilateur
pouvant être entraîné en rotation de propulsion vers
l'avant et de propulsion vers l'arrière, -le ventilateur est constitué d'un moteur à rotor
extérieur placé au-dessous de l'orifice de sortie
d'air et d'un certain nombre de pales fixées à la
surface périphérique extérieure du rotor extérieur
du moteur.

il'orifice de sortie d'air et le ventilateur sont
disposés à l'intérieur d'une cavité formée sur le
plafond ou sur la surface d'un mur, cette cavité
étant tournée vers la pièce.

- qu'un mécanisme oscillant est utilisé pour faire
osciller le ventilateur ou pour faire osciller d'un
seul tenant à la fois le ventilateur et l'orifice de
sortie d'air.

- le dispositif de commande de fonctionnement du
générateur d'air de conditionnement est muni de
moyens permettant de faire démarrer et de stopper le
ventilateur en synchronisme avec le démarrage et
l'arrêt du générateur d'air de conditionnement.

- que l'appareil peut fonctionner aussi bien en
chauffage qu'en réfrigération.

Un appareil de conditionnement d'air selon la présente invention présente une structure dans laquelle une boîte de conduit est reliée directement ou par l'intermédiaire d'un conduit, à un conditionneur d'air comprenant un orifice d'entrée d'air débouchant dans la pièce, un échangeur de chaleur et une soufflerie d'air, une boîte de soufflerie comportant une ouverture de sortie d'air débouchant dans la pièce et se plaçant dans la boîte de conduit pour projeter l'air dans la pièce, et un ventilateur (ventilateur de plafond, ventilateur pulsant, ventilateur d'agitation et de soufflerie de plafond ou analogue, appelés plus simplement ci-après ventilateurs dans leur ensemble) placés au-dessous de la boîte de soufflerie.

Par suite, l'air de le pièce aspiré par l'orifice d'admission d'air pour pénétrer dans le conditionneur d'air, passe à travers l'échangeur de chaleur pour être refroidi ou chauffé de manière à fournir l'air de conditionnement. Cet air de conditionnement est entraîné par le ventilateur et pénètre ensuite dans la bote de conduit soit directement soit par l'intermédiaire du conduit.

Ensuite, la composante de pression dynamique de l'air de conditionnement est transformée en une pression statique dans la boîte de conduit, de manière à fournir un débit uniforme d'air de conditionnement qui se trouve ensuite soufflé dans la pièce par l'orifice de sortie d'air. L'air de conditionnement est ensuite agité et mélangé à l'air de la pièce en utilisant le ventilateur, de manière à fournir l'air de conditionnement à une température approximativement égale à la température ambiante, cet air étant progressivement diffusé dans les coins de la pièce.

Par suite, de l'air frais atteint tous les coins de la pièce dans un fonctionnement de réfrigération, tandis que de l'air chaud atteint le plancher de la pièce dans un fonctionnement de chauffage, ce qui permet ainsi d'améliorer la sensation de conditionnement d'air dans l'un ou l'autre cas de réfrigération ou de chauffage.

De plus, comme un matériau d'absorption du son est appliqué sur la surface intérieure de la boîte de conduit pour transformer la composante de pression dynamique du débit d'air de conditionnement en une pression statique, le débit d'air de conditionnement en une pression statique, le débit d'air de conditionnement présentant des composantes de pression dynamiques, lorsqu'il passe à travers le conduit, voit sa composante de pression dynamique transformée en une pression statique, de sorte que le son produit par la soufflerie est absorbé par le matériau d'absorption du son.

Par suite, non seulement les bruits sont réduits mais encore l'air de conditionnement est soufflé dans la pièce par l'orifice de sortie d'air, sous la forme d'un débit uniforme sans déviation.

Ainsi, comme la stagnation de l'air dans la pièce est supprimée en rendant ainsi les distributions de température parfaitement uniformes, il est possible d'obtenir une sensation satisfaisante de conditionnement d'air.

De plus, un appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un orifice de sortie d'air débouchant dans la direction horizontale et se plaçant dans une partie inférieure d'une bolte de soufflerie partant du plafond et dirigée vers la pièce, et un ventilateur disposé au dessous de l'orifice de sortie d'air, tandis qu'une cloison de séparation comportant une partie conique, est placée entre l'orifice de sortie d'air et le ventilateur de manière à venir en face du débit d'air de conditionnement descendant à l'intérieur de la boîte de soufflerie, ce qui permet ainsi de diffuser radialement le débit descendant d'air de conditionnement en direction de l'orifice de sortie d'air, et de l'orienter dans la direction horizontale.

Par suite, le débit d'air de conditionnement descendant à l'intérieur de la boîte de soufflerie, est guidé par la partie conique pour être diffusé radialement vers l'orifice de sortir d'air, et pour être orienté doucement dans la direction horizontale, de sorte que l'air de conditionnement peut être soufflé dans toutes les directions à l'intérieur de la pièce, par l'orifice de sortie d'air.

Par conséquent, comme le débit d'air de conditionnement est diffusé uniformément dans la direction radiale par la partie conique de la cloison de séparation, et orienté dans la direction horizontale, il n'existe aucune possibilité de produire le tourbillonnement, l'entraînement et le contre-courant du débit d'air, de sorte que les pertes de pression et le bruit peuvent être réduits. En outre, comme l'air de conditionnement ne souffle plus sur le moteur du ventilateur, ce moteur ne risque plus de se gripper, tandis que la surface du moteur se trouve protégée contre la condensation en évitant ainsi de projeter de l'eau de condensation dans la pièce.

De plus, dans l'appareil de conditionnement d'air ci-dessus, l'ouverture de sortie d'air dans la direction horizontale est formée dans la partie inférieure de la boîte de soufflerie sur toute la périphérie de celle-ci, et un certain nombre d'ouïes en forme d'anneaux sont disposées sur l'orifice de sortie d'air.

Par suite, la pression régnant dans la boîte de soufflerie est augmentée à une valeur supérieure à la pression extérieure par les ouïes en forme d'anneaux disposés sur l'orifice de sortie d'air, tandis que le débit d'air est organisé par chaque ouïe. Il en résulte que, comme l'écart de distribution de vitesses et le contre-courant peuvent être supprimés, l'air de conditionnement peut être soufflé dans la pièce par l'orifice de sortie d'air avec la distribution de vitesses uniforme requise. La sensation de conditionnement d'air dans la pièce peut ainsi être améliorée.

De plus, comme on utilise les ouïes en forme d'anneaux disposées en étages multiples, les fonctions ci-dessus peuvent être remplies plus efficacement.

Un appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un générateur de conditionnement d'air noyé dans le plafond, et un ventilateur disposé au-dessous de la sortie d'air pour souffler, dans la pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur de conditionnement d'air, l'appareil étant caractérisé en ce que le ventilateur est capable de tourner en marche avant et en marche arrière, de sorte que l'air de conditionnement est soufflé dans la pièce--par l'orifice de sortie d'air au voisinage du plafond, puis agité et mélangé à l'air de la pièce au voisinage du plafond en utilisant le ventilateur pour fournir l'air de conditionnement à une température approximativement égale à la température de la pièce, cet air montant ou descendant progressivement pour être diffusé dans la pièce.

Par suite, la répartition des températures dans la pièce peut être uniformisée et toute partie d'air stagnante est supprimée de la pièce en améliorant ainsi la sensation de conditionnement d'air.

De plus, un appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un générateur de conditionnement d'air noyé dans le plafond, et un ventilateur disposé au-dessous de la sortie d'air pour souffler, dans la pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement, l'appareil étant caractérisé en ce que le ventilateur est constitué d'un moteur de rotor extérieur placé au-dessous de la sortie d'air, et d'une certain nombre de pales fixées à une surface périphérique extérieure du rotor extérieur du moteur, de sorte que l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement est soufflé de l'orifice de sortie d'air par un conduit, puis agité et mélangé à l'air de la pièce en utilisant les pales entraînées en rotation par le moteur, pour être diffusé dans la pièce.

Par suite, comme l'air de conditionnement ne passe pas à travers l'intérieur de chaque pale creuse, à travers l'arbre creux d'un ventilateur rotatif et à travers un bossage, la résistance au débit de l'air de conditionnement peut être réduite de sorte qu'on peut réduire la taille du moteur ainsi que sa consommation de puissance et son bruit.

De plus, comme chaque pale du ventilateur rotatif n'a pas besoin d'être creuse et de présenter un certain nombre d'orifices de sortie d!air dans celle-ci, on peut augmenter le degré de liberté de conception de la pale.

En outre, comme le ventilateur rotatif n'est pas refroidi par l'air froid dans les conditions de fonctionnement en réfrigération, on peut éviter la condensation sur la surface de chaque pale ou du rotor extérieur.

De plus, un appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un générateur d'air de conditionnement noyé dans le plafond, et un ventilateur disposé au-dessous de la sortie d'air pour souffler, dans la pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement, l'appareil étant caractérisé en ce que l'orifice de sortie d'air et le ventilateur sont disposés dans une cavité formée sur le plafond ou sur une surface de mur tournée vers la pièce, ce qui permet ainsi non seulement d'améliorer l'aspect de l'intérieur de la pièce, mais encore de supprimer la possibilité de donner aux personnes se trouvant dans la pièce une sensation inconfortable ou une sensation d'étroitesse de la pièce.

ün autre appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un générateur d'air de conditionnement noyé dans le plafond, et un ventilateur disposé au-dessous de la sortie d'air pour souffler, dans la pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement, l'appareil étant caractérisé en ce qu'un mécanisme oscillant est utilisé pour faire osciller le ventilateur ou le ventilateur et l'orifice de sortie faisant corps l'un avec l'autre, ce qui permet d'agiter l'air de conditionnement et de le mélanger à l'air de la pièce au voisinage du plafond en faisant tourner le ventilateur tout en le faisant osciller pour obtenir une température approximativement égale à la température de la pièce, cet air étant diffusé très largement dans la pièce.

Par suite, comme la distribution des températures dans la pièce conduit à maintenir la tête au frais et les pieds au chaud dans les conditions de fonctionnement en chauffage, et comme aucune partie d'air stagnante à basse température n'est produite dans la pièce, la sensation de chauffage peut être remarquablement améliorée. De plus, comme l'air frais est agité et mélangé à l'air de la pièce au voisinage du plafond, dans les conditions de fonctionnement en réfrigération, pour diffuser très largement dans la pièce une grande quantité d'air à une température approximativement égale à la température de la pièce, la sensation de rafraîchissement peut également être remarquablement améliorée.

Un autre appareil de conditionnement d'air selon la présente invention comprend un générateur d'air de conditionnement noyé dans le plafond, et un ventilateur disposé au-dessous de la sortie d'air pour souffler, dans la pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement, l'air étant caractérisé en ce que des moyens pour faire démarrer et stopper le ventilateur en synchronisme avec le démarrage et l'arrêt du générateur de conditionnement, sont utilisés dans un dispositif de commande de fonctionnement du générateur d'air de conditionnement, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de manoeuvrer individuellement le dispositif de commande de fonctionnement du générateur d'air de conditionnement et celui du ventilateur, ce qui permet ainsi d'obtenir automatiquement, lorsqu'on fait fonctionner le générateur d'air de conditionnement, une sensation confortable de conditionnement d'air.

L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe,
représentant un appareil de conditionnement d'air
selon la présente invention - la figure 2 est une vue de face représentant le
voisinage de la boîte de soufflerie de l'appareil de
conditionnement d'air ;; - la figure 3 est une vue en perspective représentant
une cloison de séparation au voisinage de la boîte
de soufflerie de l'appareil selon l'invention - la figure 4 est une représentation graphique de la
distribution des vitesses de débit de l'air de
conditionnement dans un orifice de sortie d'air de
l'appareil selon l'invention - la figure 5 est une vue en coupe verticale
représentant la distribution des températures dans
une pièce lorsqu'on utilise l'appareil de
conditionnement d'air selon l'invention - la figure 6 est une vue en coupe horizontale
représentant de la même façon la distribution dans
la pièce - la figure 7 est une vue représentant la distribution
des températures dans la pièce lorsqu'on fonctionne
en chauffage, dans le cas où le ventilateur est
entraîné en propulsion vers l'avant - la figure 8 est une vue analogue à celle de la
figure 7, représentant la distribution des
températures dans la pièce lorsqu'on fonctionne en
chauffage, mais dans le cas où le ventilateur est
entraîné en propulsion vers l'arrière - la figure 9 est une vue en perspective représentant
un autre exemple d'installation de l'appareil de
conditionnement d'air selon l'invention ; - les figures 10 à 12 sont des vues en coupe verticale
représentant respectivement d'autres exemples
d'installation de l'appareil de conditionnement
d'air selon l'invention - la figure 13 est une vue en coupe représentant une
forme de réalisation de l'invention munie d'un
mécanisme d'oscillation - la figure 14 est une vue partielle, à plus grande
échelle et en coupe, de la forme de réalisation de
la figure 13 ;; - la figure 15 est une vue en coupe verticale
représentant la distribution des températures dans
la pièce lorsqu'on fonctionne en chauffage en
utilisant la forme de réalisation de la figure 13 ; - la figure 16 est une vue partielle, en coupe,
représentant une autre forme de réalisation munie
d'un mécanisme d'oscillation ;; - les figures 17 et 18 sont des vues en coupe
représentant respectivement d'autres formes de
réalisation munies d'un mécanisme oscillant - la figure 19 est une vue schématique générale
représentant un dispositif de commande de
fonctionnement de l'appareil de conditionnement
d'air selon l'invention - la figure 20 représente le schéma du circuit électrique - la figure 21 est une vue en coupe verticale
représentant la distribution des températures dans
la pièce dans le cas où l'on fait fonctionner un
conditionneur d'air mural selon l'art antérieur pour
chauffer la pièce - la figure 22 est une vue en coupe horizontale
représentant la distribution des températures dans
le cas où l'on fait fonctionner le conditionneur
d'air mural selon l'art antérieur pour chauffer la
pièce - la figure 23 est une vue en coupe verticale de la
distribution des températures dans la pièce dans le
cas où l'on souffle de l'air chaud par un orifice de
sortie d'air de type à régulateur d'écoulement, en
utilisant le conditionneur d'air de l'art antérieur; - la figure 24 est une vue en coupe horizontale de la
distribution des températures dans la pièce dans le
cas où l'on souffle de l'air chaud par un orifice de
sortie d'air de type à régulateur d'écoulement, en
utilisant le conditionneur d'air selon l'art
antérieur - la figure 25 est une vue représentant la
distribution des températures dans la pièce dans le
cas où l'on utilise le conditionneur d'air mural
selon l'art antérieur, en association avec un
ventilateur tournant en propulsion vers l'avant - la figure 26 est une vue représentant la distribu
tion des températures dans la pièce dans le cas où
l'on utilise le conditionneur d'air selon l'art
antérieur, en association avec un ventilateur
tournant en propulsion vers l'arrière - la figure 27 est une vue en perspective, partielle
ment en coupe, représentant un appareil de
conditionnement d'air décrit dans la Demande
d'Utilité Japonaise numéro Sho 62-160812, déposée
par l'auteur de la présente demande et - la figure 28 est une vue en coupe représentant un
appareil de conditionnement d'air décrit de la même
façon dans la Demande de Modèle d'Utilité Japonaise
numéro Sho 63-1248, déposée par l'auteur de la
présente demande.

En se référant maintenant aux figures 1 et 2, la référence 1 désigne un générateur d'air de conditionnement comprenant un corps 3 noyé dans un plafond 2, un orifice d'entrée d'air 5 débouchant dans une pièce 4, et un ensemble de soufflerie d'air 6 et d'échangeur de chaleur 7 réalisés dans le corps 3. Une boîte de soufflerie cylindrique 8 est fixée au plafond 2 et fait saillie dans la pièce 4, et un orifice de sortie d'air 9 débouchant horizontalement est formé dans la partie inférieure de la bote de soufflerie 8 sur toute la périphérie de celle-ci.

Une paroi de séparation conique 10 est disposée dans la partie inférieure de la boîte de soufflerie 8 de manière à venir en face d'un débit d'air de conditionnement descendant à travers la boîte de soufflerie 8, de façon que le débit descendant de l'air de conditionnement soit diffusé radialement du centre vers la périphérie extérieure de l'orifice de sortie d'air 9, et soit orienté dans la direction horizontale. De plus, un certain nombre d'ouïes en forme d'anneaux 11 sont disposées dans l'orifice de sortie d'air 9 et maintenues par un certain nombre de tiges de support 18 pour former des étages multiples uniformément espacés les uns des autres dans la direction verticale.

Un moteur est disposé au-dessous de l'orifice de sortie d'air 9 et un certain nombre de pale 13a sont fixés à la surface périphérique extérieure du rotor extérieur 12 du moteur. Le ventilateur 13 formé par les différentes pales 13a et le rotor extérieur 12, est entraîné en rotation par le moteur soit dans la direction de propulsion vers l'avant soit dans la direction de propulsion vers l'arrière.

Comme indiqué à la figure 3, la paroi de séparation 10 est munie d'une partie conique 10a venant en face du débit d'air de conditionnement descendant à travers la boîte de soufflerie 8, pour diffuser ainsi le débit d'air de conditionnement descendant de façon qu'il s'écoule radialement du centre vers la périphérie extérieure de l'orifice de sortie 9, tout en orientant le débit d'air descendant dans la direction horizontale, le long d'une partie de fond 10b sur laquelle sont fixées les tiges de support 18, et le long d'une partie de collier 10c destinée à maintenir le rotor extérieur 12.

L'extrémité supérieure de la boîte de soufflerie 8 est reliée à une boîte de conduit 15, cette boîte de conduit 15 étant reliée au corps 3 du générateur de conditionnement d'air 1 par un conduit 16. Un matériau d'absorption sonore 17 est appliqué sur toute la surface intérieure de la boîte de conduit 15. La référence 14 désigne un luminaire disposé sur la partie inférieure du rotor extérieur 12.

Par suite, l'air se trouvant dans la pièce 4 pénètre dans le corps 3 par l'orifice d'admission 5 du générateur de conditionnement d'air 1. Ensuite, l'air est entraîné par la soufflerie 6 et refroidi ou réchauffé dans un processus consistant à faire passer l'air à travers l'échangeur de chaleur 7 pour produire l'air de conditionnement. Cet air de conditionnement pénètre dans la boîte de conduit 15 par le conduit 16.

Ensuite, dans la boîte de conduit 15, la composante de pression dynamique de l'air de conditionnement est transformée en une pression statique, et le son produit par le courant d'air est absorbé par le matériau d'absorption sonore 17.

L'air de conditionnement descend ensuite dans la boîte de soufflerie 8 tandis que le débit d'air uniforme est orienté progressivement dans la direction horizontale par la paroi de séparation 10, tout en étant diffusé dans la direction radiale pour produire la distribution ou le courant d'air indiqué par la ligne en traits pleins à la figure 4, de façon que l'air de conditionnement soit organisé par les ouïes en forme d'anneaux 11, et de façon que la direction du débit d'air soit changée pour que cet air soit soufflé sur toute la périphérie de l'orifice de sortir d'air 9, et pénètre dans la pièce 4 dans toutes les directions.Ensuite, l'air de conditionnement soufflé dans la pièce 4 est agité et mélangé à l'air de la pièce au voisinage du plafond 2 pour fournir l'air de conditionnement à une température approximativement égale à la température de la pièce, de façon que l'air ainsi obtenu soit amené à descendre doucement pour être diffusé uniformément dans la pièce 4.

En conséquence, la distribution des températures dans la pièce 4 vient à être celle indiquée sur les figures 5 et 6, de sorte qu'aucune partie d'air stagnante n'est plus produite dans la pièce 4.

De plus, lorsque le ventilateur pulsant 13 est entraîné en rotation en propulsion vers l'avant dans des conditions de fonctionnement en chauffage, l'air est entraîné doucement vers le bas et diffusé dans la pièce 4 pour produire la distribution de température indiquée à la figure 7. Au contraire, lorsque le ventilateur pulsant 13 est entraîné en propulsion vers l'arrière, dans des conditions de fonctionnement en chauffage, l'air est entraîné doucement vers le haut et diffusé dans la pièce 4 pour produire la distribution de températures indiquée à la figure 8.

Dans la forme de réalisation décrite cidessus, l'air de conditionnement provenant du conduit 16 passe dans la boîte de soufflerie 8 par la boîte de conduit 15, tandis que cet air de conditionnement peut passer directement du conduit dans la boîte de soufflerie 8.

De plus, le générateur d'air de conditionnement 1 est relié à une seule boîte de soufflerie 8, bien que ce générateur 1 puisse évidemment être relié à plusieurs boîtes de soufflerie 8 comme indiqué à la figure 9.

L'appareil de conditionnement d'air peut être monté dans les conditions indiquées sur la figure 10. Dans ce cas, une cavité 28 en forme de U inversé, est formée sur le plafond 2 et la boîte de conduit 15 est fixée au dos de cette cavité 28. La boîte de soufflerie cylindrique 8 de la boîte de conduit 15 est dirigée vers le bas à travers le fond 28a de la cavité 28, et comporte l'orifice de sortie d'air 9 percé dans une extrémité inférieure de la boîte 8 sur toute la périphérie de celle-ci. L'orifice de sortir d'air 9 débouche dans la cavité 28. Un certain nombre d'ouïes en forme d'anneaux 11 sont disposées sous la forme d'étages multiples dans l'orifice de sortie d'air 9, de manière à être uniformément espacées les unes des autres dans la direction verticale.Le ventilateur 13 est disposé au-dessus de l'orifice de sortie d'air 9 et ce ventilateur est entraîné en rotation par le rotor extérieur 12.

La boîte de conduit 15 est reliée au corps 3 du générateur de conditionnement d'air 1 par le conduit 26.

Dans la forme de réalisation décrite cidessus, l'orifice de sortie d'air 9 et le ventilateur 13 sont placés à l'intérieur de la cavité 28 formée sur le plafond 2, tandis qu'une cavité 21 peut être formée sur une surface de mur 20 de la pièce 4 de façon qu'on puisse disposer Orifice de sortie d'air 9 et le ventilateur 13 å l'intérieur de cette cavité 21, comme indiqué sur la figure 11. De plus, comme indiqué à la figure 12, l'orifice de sortie d'air 9 et le ventilateur 13 peuvent être disposés dans un coin 22 formé par des surfaces de mur adjacentes 20. Les références 23, 24 désignent des adaptations destinées à supporter le ventilateur 13.

De plus, dans l'appareil de conditionnement d'air ci-dessus, on peut utiliser un ventilateur muni d'un mécanisme oscillant, comme indiqué aux figures 13 et 14.

Dans cette forme de réalisation, le ventilateur 30 est muni d'un moteur 33, d'un bossage ou moyeu 34 fixé à l'arbre de rotation 33a du moteur 33, d'un certain nombre de pales 35 fixées sur le pourtour extérieur du bossage 34 et s'étendant dans la direction radiale, et d'un mécanisme d'oscillation 36.

Le mécanisme d'oscillation 36 comprend un moteur 38 fixé au plafond d'une boîte en forme de capot 37, un bras 39 fixé à l'arbre de rotation 38a du moteur 38, une tige 40 dont une extrémité est en prise avec une extrémité du bras 39 pour permettre le mouvement de pivotement, et dont l'autre extrémité est fixée au centre de la surface supérieure du moteur 3, une bague annulaire 41 disposée autour du moteur 33, une paire de tiges 42 destinées à supporter la bague annulaire 41 de façon qu'elle puisse pivoter par rapport à la boîte 37, et une paire d'autres tiges 43 passant à travers le centre de la bague annulaire 41 pour supporter en pivotement le moteur 33.

Par suite, lorsqu'on fait tourner le moteur 33, les différentes pales 35 sont entraînées doucement en rotation par l'arbre de rotation 33a du moteur 33 et par le bossage ou moyeu 34. De plus, le bras 39 est entraîné en rotation par l'arbre rotatif 38a du moteur 38 lorsqu'on fait tourner le moteur 38. Lorsqu'on fait tourner le bras 39, la tige 40 effectue son mouvement de pivotement, tandis que l'anneau 41 pivote autour de la paire de tiges 42 et 43, de sorte que le ventilateur 30 peut effectuer son mouvement d'oscillation.

Dans les conditions de fonctionnement en chauffage, l'air de la pièce aspiré par l'orifice d'admission d'air 5 dans le corps 3 du générateur de conditionnement d'air 1, est chauffé par le processus consistant à faire passer l'air à travers l'échangeur de chaleur 7. Ensuite, l'air chauffé est entraîné par la soufflerie 6 puis guidé de l'orifice de sortie d'air 9 dans les ouïes 11, par le conduit 16, la bote de conduit 15 et la bote de soufflerie 8, de manière à être soufflé horizontalement dans la pièce 4 au voisinage du plafond 2.Ensuite, l'air de conditionnement est agité et mélangé à l'air de la pièce au voisinage du plafond 2 lorsque le ventilateur 30 tourne en oscillant, de manière à fournir l'air de conditionnement à une température approximativement égale à la température de la pièce, de sorte que l'air obtenu est entraîné doucement vers le bas pour être très largement diffusé dans la pièce 4.

Par suite, la distribution de températures dans la pièce 4 vient à être celle représentée sur la figure 15, et aucune partie d'air stagnante à basse température n'est produite dans la pièce 4. De plus, comme la distribution de températures a pour résultat de maintenir la tête au frais et les pieds au chaud, la sensation de chauffage peut être remarquablement améliorée.

De plus, dans les conditions de fonctionnement en réfrigération, comme l'air frais soufflé par l'orifice de sortie d'air 9 est agité et mélangé à l'air de la pièce au voisinage du plafond 2, grâce à l'utilisation du ventilateur 30 placé à proximité de l'orifice de sortie d'air 9 et tournant en oscillant pour fournir l'air de conditionnement à une température approximativement égale à la température de la pièce, de façon que cet air soit diffusé très largement dans la pièce, la sensation de réfrigération peut également être considérablement améliorée.

La figure 16 représente une autre forme de réalisation du mécanisme oscillant. Le mécanisme oscillant 50 est différent du mécanisme oscillant 36 en ce qu'une bille 44 placée dans la partie intermédiaire de la tige 40, est maintenue dans un carter 46 monté dans la boîte 37 par l'intermédiaire d'un support 45, de façon que la bille 44 puisse rouler dans le carter 46. Cependant, les autres parties sont analogues à celles du mécanisme oscillant 36 et sont repérées par les mêmes références.

En outre, dans cette dernière forme de réalisation, comme l'arbre de rotation 38a et le bras 39 sont entraînés en rotation lorsqu'on fait tourner le moteur 38, et comme la tige 40 pivote autour de la bille 44 du fait de la rotation de l'arbre rotatif 38a et du bras 39, le ventilateur 30 peut effectuer son mouvement d'oscillation.

De plus, on peut utiliser un mécanisme oscillant présentant la structure représentée à la figure 17. Plus précisément, un conduit pivotant cylindrique 61 oscillant sous l'action du mécanisme d'oscillation 60, est placé dans la boîte de conduit 25 et pénètre dans la pièce 4 par une ouverture d'extrémité inférieure de la boîte de conduit 25.

L'intervalle de jeu formé entre le conduit pivotant 61 et la boîte de conduit 25, est fermé par une grosse toile 62 assurant l'isolation contre le courant d'air.

Le conduit oscillant 61 comporte une partie supérieure munie d'un certain nombre d'orifice d'admission d'air 63, et une partie inférieure munie de l'orifice de sortie d'air 9 s'étendant sur toute sa périphérie et débouchant au voisinage du plafond 2 de la pièce 4. Un certain nombre d'ouïes en forme d'anneaux 11 sont disposées dans l'orifice de sortie d'air 9 sous la forme d'étages multiples, de manière à être espacées les unes des autres dans la direction verticale.

De plus, le ventilateur 13 est monté sur l'extrémité inférieure du conduit oscillant 61 à proximité de l'orifice de sortie d'air 9. Le ventilateur 13 est muni d'un certain nombre de pales 13a fixées sur le pourtour extérieur du rotor extérieur 12 du moteur, et s'étendant dans la direction radiale.

Le mécanisme oscillant 60 comprend un moteur 64 fixé à une surface supérieure de la boîte de conduit 25, un bras 65 fixé à l'arbre rotatif 64a du moteur 64, une tige 66 dont une extrémité vient en prise avec une extrémité du bras 65 de manière à permettre le mouvement de pivotement, et dont l'autre extrémité est fixée au centre d'une surface supérieure du conduit pivotant 61, une bague annulaire 67 placée autour du conduit pivotant 61, une paire de tiges 68 destinées à supporter la bague annulaire 67 de façon qu'elle puisse pivoter par rapport à la boîte de conduit 25, et une paire d'autres tiges 69 destinées à supporter la bague annulaire 67 de façon qu'elle puisse pivoter autour d'un axe de pivot passant à travers le centre de la bague -annulaire 67 perpendiculairement à l'axe de pivotement de la tige 68.

Par suite, les différentes pales 13a sont entraînées doucement en rotation lorsqu'on fait tourner le rotor extérieur 12 du moteur. De plus, le bras 65 est entraîné en rotation par l'arbre rotatif 64a lorsqu'on fait tourner ce moteur 64, et la bague annulaire 67 pivote alors autour des tiges 68 et 69 du fait de la rotation du bras 65. Ce faisant, comme la tige 66 et le conduit pivotant 61 fixé à cette tige 66 effectuent leur mouvement de pivotement, l'orifice de sortie d'air 9 et le ventilateur 13 sont entraînés d'un seul tenant dans leur mouvement d'oscillation.

La figure 18 représente une autre forme de réalisation qui diffère de la forme de réalisation précédente en ce que la partie supérieure du conduit pivotant 71 est reliée au conduit 76 par un soufflet 70, et en ce que l'air de conditionnement passe directement du conduit 76 dans le conduit oscillant 71. Cependant, les autres parties constitutives et le fonctionnement sont identiques à ceux de la forme de réalisation précédente, et les éléments correspondants sont repérés par les mêmes références.

De plus, l'appareil de conditionnement d'air selon la présente invention peut être manoeuvré par un dispositif de commande tel que celui représenté sur les figures 19 et 20.

La référence 80 désigne un dispositif de commande de fonctionnement du générateur d'air de conditionnement 1, ce dispositif de commande étant relié au moteur d'entraînement du ventilateur 13 par un circuit de commande 81 et une ligne de signaux 82, de sorte que le générateur d'air de conditionnement 1 et le ventilateur 13 sont commandés par le dispositif de commande de fonctionnement 80.

Un système de commande électrique est représenté en détails à la figure 20. En se référant à cette figure 20, le système de commande comprend des relais de vitesse 83 et 84 du ventilateur 13, un relais synchrone 85 manoeuvré en synchronisme avec le générateur d'air de conditionnement 1, des résistances 86 et 87 de réglage de la vitesse du ventilateur 13, un circuit intégré 88, un transformateur 89, un condensateur 90, une alimentation de puissance 91, un bouton de commutateur 92 destiné à démarrer et à stopper le générateur d'air de conditionnement 1 et le ventilateur 13, et un bouton 93 de commutation de vitesse de rotation du ventilateur 13.

Lorsqu'on appuie sur le bouton de marche/arrêt 92, un circuit de commande (non représenté) est manoeuvré pour mettre en marche le générateur d'air de conditionnement 1, et le relais 85 est manoeuvré pour rendre son contact R3 actif au même moment, de façon que le ventilateur 13 soit entraîné en rotation à grande vitesse. Lorsqu'on appuie une nouvelle fois sur le bouton de marce/arrêt 92, le générateur d'air de conditionnement 1 et le ventilateur 13 sont stoppés.

De plus, lorsqu'on appuie sur le bouton de commutation 93, le relais 83 est manoeuvré pour commuter son contact R1, et le ventilateur 13 est alors commuté pour passer de sa grande vitesse de rotation (H) à une vitesse de rotation moyenne (M).

Lorsqu'on appuie une nouvelle fois sur le bouton de commutateur 93, le relais 84 est manoeuvré pour commuter son contact R2, et le ventilateur 13 est alors commuté pour passer de sa vitesse de rotation moyenne (M) à sa vitesse de rotation lente (L).

Par suite, il n'est pas nécessaire de manoeuvrer individuellement le dispositif de commande de fonctionnement du générateur d'air de conditionnement et celui du ventilateur. Ainsi, une sensation confortable de conditionnement d'air peut être obtenue automatiquement par le fonctionnement du générateur d'air de conditionnement.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS

   l) Appareil de conditionnement d'air caractérisé en ce qu'il comprend - un conditionneur d'air (1) muni d'un orifice

   d'admission (5) débouchant dans une pièce (4), d'un

   échangeur de chaleur (7) et d'une soufflerie d'air

   (6) i - une boîte de conduit (15) reliée au conditionneur

   d'air (1) soit directement soit par l'intermédiaire

   d'un conduit (16) - une boîte de soufflerie (8) placée sur la boîte de

   conduit (15) de manière à faire saillie dans la

   pièce (4) et comportant une ouverture de sortie

   d'air (9) débouchant dans la pièce et - un ventilateur (13) placé sur la partie inférieure

   de la bote de soufflerie (8).

   2) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conditionneur d'air (1) comprend un conditionneur d'air de plafond.

   3 ) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un matériau (17) d'absorption du son est appliqué sur une surface intérieure de la bote de conduit (15) pour transformer la composante de pression dynamique d'un débit d'air de conditionnement provenant du conditionneur d'air, en une pression statique.

   49) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un orifice de sortie d'air (9) débouchant horizontalement et se plaçant dans la partie inférieure d'une boîte de soufflerie (8) faisant saillie sur le plafond d'une pièce (4), et un ventilateur (13) disposé au-dessous de cet orifice de sortie d'air (9), appareil caractérisé en ce qu'une paroi de séparation (10) comportant une partie conique (10a), est placée entre l'orifice de sortie d'air (9) et le ventilateur (13) de manière à venir en face du débit d'air de conditionnement descendant à travers la boîte de soufflerie (8), ce qui - permet ainsi de diffuser dans la direction radiale le débit d'air de conditionnement descendant vers l'orifice de sortie d'air (9), et de l'orienter dans la direction horizontale.

   5 ) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orifice de sortie d'air (9) est formé dans la partie inférieure de la boîte de soufflerie (8) sur toute la périphérie de celle-ci, et en ce qu'un certain nombre d'ouïes en forme d'anneaux (11) sont disposées dans l'orifice de sortie d'air (9).

   6-) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différentes ouïes en forme d'anneaux (il) sont disposées sous la forme d'étages multiples.

   7-) Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un générateur d'air de conditionnement (1) noyé dans un plafond (2), et un ventilateur (13) disposé au-dessous d' un orifice de sortie d'air (9) pour souffler, dans une pièce (4), l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement (1), appareil caractérisé en ce que le ventilateur (13) est constitué par un ventilateur pouvant être entraîné en rotation de propulsion vers l'avant et de propulsion vers l'arrière.

   8') Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un générateur d'air de conditionnement (1) noyé dans un plafond (2), et un ventilateur (13) disposé au-dessous d'un orifice de sortie d'air (9) pour souffler, dans une pièce, l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement (1), appareil caractérisé en ce que le ventilateur (13) est constitué d'un moteur à rotor extérieur (12) placé au-dessous de l'orifice de sortie d'air (9), et d'un certain nombre de pales (13a) fixées à la surface périphérique extérieure du rotor extérieur (12) du moteur.

   9') Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un générateur d'air de conditionnement (1) noyé dans un plafond (2), et un ventilateur (13) disposé au-dessous d'un orifice de sortie d'air (9) pour souffler, dans une pièce (4), l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement (1), appareil caractérisé en ce que l'orifice de sortie d'air (9) et le ventilateur sont disposés à l'intérieur d'une cavité (28, 21) formée sur le plafond (2) ou sur la surface d'un mur (20), cette cavité (28, 21) étant tournée vers la pièce.

   10') Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un générateur d'air de conditionnement (1) noyé dans un plafond, et un ventilateur (13) disposé au-dessous d'un orifice de sortie d'air (9) pour souffler, dans une pièce (4), l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement (1), appareil caractérisé en ce qu'un mécanisme oscillant (36) est utilisé pour faire osciller le ventilateur (13) ou pour faire osciller d'un seul tenant à la fois le ventilateur (13) et l'orifice de sortie d'air (9).

   1l') Appareil de conditionnement d'air selon la revendication 1, comprenant un générateur d'air de conditionnement (1) noyé dans un plafond (2), un ventilateur (13) disposé au-dessous d'un orifice de sortie d'air (9) pour souffler, dans une pièce (4), l'air de conditionnement produit par le générateur d'air de conditionnement (1), et un dispositif de commande de fonctionnement (80) du générateur d'air de conditionnement (1), appareil caractérisé en ce que le dispositif de commande de fonctionnement (80) du générateur d'air de conditionnement (1) est muni de moyens (83 à 93) permettant de faire démarrer et de stopper le ventilateur (13) en synchronisme avec le démarrage et l'arrêt du générateur d'air de conditionnement (1).

   12 ) Appareil de conditionnement d'air, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil peut fonctionner aussi bien en chauffage qu'en réfrigération.