FR2800854A1

FR2800854A1 - Air diffuser for building ventilation has air permeable casing with throttle plates and diffuser chambers

Info

Publication number: FR2800854A1
Application number: FR9914255A
Authority: FR
Inventors: Alain Sion
Original assignee: DIFFUSION THERMIQUE OUEST SA
Current assignee: DIFFUSION THERMIQUE OUEST SA
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: FR2800854B1; EP1106936A1

Abstract

The air diffuser for building ventilation has an air permeable casing (10) connected at its upstream end to a blower and closed at its downstream end. The interior of the casing has throttle plates (11I) defined between the upstream and downstream ends and defining diffusion chambers (12I). A throttle plate is provided with air passages for the chambers.

Description

La présente invention concerne un système de diffusion d'air. L'invention s'applique notamment au chauffage, au rafraîchissement, à l'humidification ou ` la ventilation d'un local. The present invention relates to an air diffusion system. The invention is particularly applicable to heating, cooling, humidification or ventilation of a room.

Pour le chauffage, la climatisation ou la ventilation d'un local industriel ou commercial, il est connu d'utiliser des systèmes de diffusion d'air du type constitué d'une gaine souple cylindrique de grande longueur, prévue pour permettre la diffusion de l'air introduit à son orifice d'entrée d'air par un moyen de soufflage. For heating, air conditioning or ventilation of an industrial or commercial premises, it is known to use air distribution systems of the type consisting of a cylindrical flexible sheath of great length, provided to allow the diffusion of the air introduced to its air inlet port by a blowing means.

Dans un exemple de réalisation connu, ladite gaine est constituée d'un tissu ou d'une toile perméable à l'air par exemple, ladite toile pouvant être constituée de divers materiaux. Ledit tissu ou ladite toile présentent une pluralité d'alignements de trous sur leurs zones de diffusion. Ces alignements sont pratiqués suivant génératrices de la gaine, lorsque celle-ci se trouve gonflée par le moyen de soufflage. In an exemplary known embodiment, said sheath is made of a fabric or a fabric permeable to air for example, said fabric may consist of various materials. The fabric or web has a plurality of hole alignments on their diffusion areas. These alignments are carried out following generatrices of the sheath, when the latter is inflated by the blowing means.

systèmes de diffusion d'air souples présentent l'avantage d'être aisément montables démontables et transportables, du fait de leur légèreté, et d'être onéreux par rapport aux gaines en tôles, également utilisées. De plus, il fonctionnent avec un niveau de bruit réduit. Flexible air diffusion systems have the advantage of being easily dismountable and transportable, because of their lightness, and to be expensive compared to the sheet sheaths, also used. In addition, it works with a reduced noise level.

Cependant, ces systèmes ne donnent pas entière satisfaction dans le cas où l'on souhaite faire varier le débit de soufflage de l'air dans la gaine correspondante, car les trous précités sont précisément dimensionnés pour assurer une diffusion de l'air satisfaisante pour un débit de soufflage prédéterminé. However, these systems are not entirely satisfactory in the case where it is desired to vary the air blowing rate in the corresponding sheath, because the aforementioned holes are precisely sized to ensure satisfactory air diffusion for a predetermined blowing rate.

Plus particulièrement, un inconvénient majeur de ces systèmes réside dans le fait que, à débit de soufflage réduit, l'air qui est insufflé dans chaque gaine en sort selon un débit très faible par les trous qui sont proches de son orifice d'entrée en comparaison de l'air quittant l'autre bout de la gaine, du fait de la pression statique de l'air à l'entrée de la gaine qui est alors sensiblement inférieure à celle existant en bout de gaine. II s'avère que cette pression d'air au voisinage dudit orifice d'entrée est insuffisante pour y assurer une diffusion correcte de l'air. More particularly, a major disadvantage of these systems lies in the fact that, at reduced blowing rate, the air which is blown into each duct comes out at a very low flow rate through the holes which are close to its inlet orifice. comparing the air leaving the other end of the sheath due to the static pressure of the air at the inlet of the sheath, which is then substantially less than that existing at the end of the sheath. It turns out that this air pressure in the vicinity of said inlet port is insufficient to ensure proper diffusion of air.

On a déjà proposé une solution à ces problèmes dans le document de brevet FR-A-2 759153 dans lequel il est prévu un système de diffusion d'air essentiellement constitué d'une chambre de répartition qui entoure une chambre de surpression à laquelle sont reliés des moyens de soufflage. A solution has already been proposed to these problems in patent document FR-A-2 759 153 in which an air diffusion system consisting essentially of a distribution chamber which surrounds a booster chamber to which blowing means are connected.

Le but de la présente invention est de proposer un autre système de diffusion d'air qui soit relié à des moyens de soufflage et qui permette de procurer, pour des débits d'air pouvant varier à l'intérieur d'une gamme relativement étendue comprenant des débits réduits, une répartition du débit d'air diffusé par ledit système qui soit uniforme sur la longueur de ce dernier et ce, avec une seule direction de diffusion 'déterminée, par exemple normale à la ou les zones de diffusion dudit système. The object of the present invention is to propose another air diffusion system which is connected to blowing means and which makes it possible to provide, for airflows that may vary within a relatively wide range comprising reduced flow rates, a distribution of the air flow diffused by said system which is uniform over the length thereof and with a single direction of diffusion 'determined, for example normal to the or broadcast areas of said system.

A cet effet, un système de diffusion d'air selon la présente invention est du type qui est constitué d'une enveloppe perméable à l'air reliée, par son extrémité amont, à des moyens de soufflage et fermé à son extrémité aval. II est caractérisé en ce qu'à l'intérieur de ladite enveloppe est prévu au moins un moyen de perte de charge délimitant entre eux et les extrémités amont et aval de ladite gaine des chambres, un moyen de perte charge étant pourvu de moyens pour le passage de l'air de la chambre à son amont vers la chambre à son aval. For this purpose, an air diffusion system according to the present invention is of the type which consists of an air permeable envelope connected by its upstream end to blowing means and closed at its downstream end. It is characterized in that inside said casing is provided at least one means of pressure loss delimiting between them and the upstream and downstream ends of said sheath chambers, a means of loss load being provided with means for the passage of air from the chamber upstream to the chamber downstream.

Par exemple, chaque moyen de perte de charge est constitue d'une paroi qui appuie sur la paroi périphérique interne de la gaine et qui est pourvue d'un orifice constituant ledit passage entre la chambre amont et la chambre aval dudit moyen de perte de charge. Ladite paroi peut être avantageusement une paroi tronconique dont la base a sa périphérie qui s'appuie sur la paroi périphérique interne de gaine et dont le sommet tronqué se trouve en aval de ladite base et constitue ledit orifice. Ledit orifice est par exemple entouré d'une collerette. For example, each pressure loss means is constituted by a wall which bears against the inner peripheral wall of the sheath and which is provided with an orifice constituting said passage between the upstream chamber and the downstream chamber of said pressure loss means. . Said wall may advantageously be a frustoconical wall whose base has its periphery which rests on the inner circumferential sheath wall and whose truncated apex is downstream of said base and constitutes said orifice. Said orifice is for example surrounded by a flange.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les orifices des moyens de perte de charge sont de section de plus en plus faible au fur et à mesure l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. According to another characteristic of the invention, the orifices of the pressure drop means are of smaller and smaller section as one moves away from the upstream end of the system through which the air is blown. .

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de perte de charge sont différents les uns des autres au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. Par exemple, la hauteur ou l'angle de ladite paroi tronconique sont de plus en plus grands au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. According to another characteristic of the invention, the pressure loss means are different from each other as one moves away from the upstream end of the system through which the air is blown. For example, the height or the angle of said frustoconical wall are larger and larger as one moves away from the upstream end of the system through which the air is blown.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les longueurs des chambres en amont des moyens de perte de charge sont de plus en plus importantes au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité amont du système par où est insufflé l'air. According to another characteristic of the invention, the lengths of the chambers upstream of the pressure drop means are increasingly important as one moves away from the upstream end of the system where is blown the air.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the attached drawing.

Le système de diffusion d'air représenté à la Fig. 1 est essentiellement constitué d'une gaine 10 cylindrique de diamètre beaucoup plus faible que sa longueur. Par exemple, le diamètre de la gaine 10 est d'environ 300 mm alors que sa longueur est d'environ 4,5 m. On notera également que la gaine 10 pourrait présenter toute forme de section sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. The air diffusion system shown in FIG. 1 consists essentially of a cylindrical sheath 10 of diameter much smaller than its length. For example, the diameter of the sheath 10 is about 300 mm while its length is about 4.5 m. It will also be noted that the sheath 10 could have any shape of section without departing from the scope of the present invention.

La gaine 10 est reliée par son extrémité amont 10,à un moyen de soufflage (non représente) tel qu'un ventilateur, pour y recevoir de l'air, alors que son extrémité aval est fermée par une paroi 102. The sheath 10 is connected by its upstream end 10, to a blowing means (not shown) such as a fan, to receive air, while its downstream end is closed by a wall 102.

La gaine 10 est constituée d'une enveloppe qui est perméable l'air. La perméabilité de l'enveloppe 10 est par exemple réalisée par des rangées de perforation percées long de génératrices de la gaine. L'emplacement et le nombre de ces rangées dépendent de l'utilisation qui est envisagée pour la gaine 10. The sheath 10 consists of an envelope which is permeable to air. The permeability of the casing 10 is for example made by rows of perforations pierced along generatrices of the sheath. The location and the number of these rows depend on the use that is envisaged for the sheath 10.

Elle est par exemple destinée à être maintenue sur un plafond 20 d'un local au moyen d'un système de fixation approprié (non représenté). Néanmoins, elle pourrait également être fixée de manière verticale dans ledit local. It is for example intended to be maintained on a ceiling 20 of a room by means of a suitable fastening system (not shown). Nevertheless, it could also be fixed vertically in said room.

A l'intérieur de la gaine 10, on a prévu des moyens de perte de charge 11; (i = 1 à 4 sur la Fig.unique). Ces moyens 1 li délimitent, entre eux et les extrémités 10, et 102 de ladite gaine 10, des chambres 12;. Par ailleurs, ces moyens 1 l; sont pourvus de moyens 13i pour le passage de l'air de la chambre amont 12; vers la chambre aval 12i,,. Inside the sheath 10, there is provided pressure loss means 11; (i = 1 to 4 in the Fig.unique). These means 1 li delimit, between them and the ends 10, and 102 of said sheath 10, chambers 12; Moreover, these means 1 l; are provided with means 13i for the passage of air from the upstream chamber 12; to the downstream chamber 12i ,,.

On notera que la chambre 12i se trouve en amont d'un moyen de perte de charge 11 i mais se trouve en aval d'un moyen de perte de charge11 i_,. Note that the chamber 12i is upstream of a pressure loss means 11 i but is downstream of a means of pressure loss 11 i_, .

Ces moyens l 1i sont prévus, d'une part, pour augmenter la pression statique dans la chambre 12i qui se trouve en amont et, d'autres part, pour laisser passer un flux d'air vers la chambre 12i+, aval tout en contrôlant le débit de ce passage. These means 1 1i are provided, on the one hand, to increase the static pressure in the chamber 12i which is upstream and, on the other hand, to let a flow of air to the chamber 12i + downstream while controlling the flow of this passage.

De manière générale, chaque moyen de perte de charge (11i, i = 1 à n) est constitué d'une paroi qui s'appuie sur la paroi périphérique interne de la gaine (10) et qui est pourvue d'un orifice (13i) constituant ledit passage entre la chambre amont 12i et la chambre aval 12i+1 dudit moyen de perte de charge 11 i. In general, each pressure loss means (11i, i = 1 to n) consists of a wall which bears on the inner peripheral wall of the sheath (10) and which is provided with an orifice (13i ) constituting said passage between the upstream chamber 12i and the downstream chamber 12i + 1 of said pressure drop means 11 i.

Ainsi, les moyens de perte de charge 11i pourraient être constitués d'une simple cloison percée en son centre d'un trou dont le diamètre serait déterminé pour le contrôle du débit d'air en sortie du moyen de perte de charge 11 i, la cloison en elle- même créant une perte de charge qui a pour effet l'augmentation de la pression statique dans la chambre amont 12i. Thus, the pressure loss means 11i could consist of a simple partition pierced at its center with a hole whose diameter would be determined for the control of the air flow at the outlet of the pressure loss means 11 i, the partition itself creating a pressure drop which has the effect of increasing the static pressure in the upstream chamber 12i.

Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisation représenté, les moyens de perte de charge 1 1i sont constitués d'une paroi de forme tronconique dont la base 14i a sa périphérie (le grand diamètre Di dans le cas d'une gaine cylindrique) qui s'appuie sur la périphérie de la gaine 10 et dont le sommet tronqué 13; (de plus petit diamètre d; dans le cas d'une gaine cylindrique) se trouve en aval de la base 14; et constitue l'orifice de passage entre deux chambres successives. More particularly, in the embodiment shown, the pressure loss means 1 1i consist of a frustoconical wall whose base 14i has its periphery (the large diameter Di in the case of a cylindrical sheath) which relies on the periphery of the sheath 10 and whose truncated apex 13; (smaller diameter d in the case of a cylindrical sheath) is downstream of the base 14; and constitutes the passage opening between two successive chambers.

La section de l'orifice de passage 13; est déterminée en fonction du débit qui est désiré dans la chambre aval 12i+i compte tenu du débit insufflé dans la gaine 10 et du débit d'air qui a été diffusé dans la ou les chambres amont 12i. Ledit orifice 13i est par exemple entouré d'une collerette 15i. The section of the passage opening 13; is determined as a function of the flow rate that is desired in the downstream chamber 12i + i taking into account the flow rate blown into the sheath 10 and the flow of air that has been diffused into the upstream chamber or chambers 12i. Said orifice 13i is for example surrounded by a flange 15i.

Quant à la hauteur hi du tronc de cône d'un moyen de perte de charge 11i ou de l'angle d'inclinaison cc, du tronc de cône, ils sont prévus pour que ledit moyen I Ii procure la perte de charge désirée. Plus l'angle d'inclinaison ai est important, plus gain en pression statique dans la chambre amont 12i est important. As for the height hi of the truncated cone of a pressure loss means 11i or the angle of inclination cc, the truncated cone, they are provided so that said means I Ii provides the desired pressure drop. The greater the angle of inclination ai, the greater the static pressure gain in the upstream chamber 12i is important.

Comme on peut le constater sur la Fig. unique, les moyens de perte de charge 11 i n'ont pas tous la même configuration au fur et à mesure que l'on se déplace le long de la gaine 10 à partir de l'extrémité 10, d'insufflation d'air. En effet, plus l'on trouve éloigné de cette extrémité 10,, plus la section de l'orifice 13i du tronc de cône est petite, et plus la hauteur hi du tronc de cône ou l'angle d'inclinaison a; du tronc de cône sont importants. As can be seen in FIG. only, the pressure loss means 11 i do not all have the same configuration as one moves along the sheath 10 from the end 10, air blowing. In fact, the further one is from this end 10, the smaller the section of the orifice 13i of the truncated cone, and the higher the height hi of the truncated cone or the angle of inclination a; truncated cone are important.

Il peut également en être de même des longueurs L; des chambres qui séparent deux moyens de perte de charge 11i_, et I 1i qui sont d'autant plus importantes au fur et mesure que l'on s'éloigne de l'extrémité d'insufflation d'air de la gaine 10. It can also be the same lengths L; chambers which separate two means of loss of load 11i_, and I 1i which are all the more important as one moves away from the air blowing end of the sheath 10.

On comprendra qu'en ajustant la section de l'orifice 13i de chaque moyen de perte de charge l Ii, ainsi que sa hauteur hi (ou son angle d'inclinaison ai), on peut ajuster la pression statique le long de la gaine et ainsi obtenir une uniformité du flux d'air diffusé sur la longueur de la gaine. It will be understood that by adjusting the section of the orifice 13i of each pressure loss means I Ii, as well as its height hi (or its angle of inclination ai), it is possible to adjust the static pressure along the sheath and thus to obtain a uniformity of the diffused air flow along the length of the sheath.

On a pu montrer qu'avec une telle gaine 10, il était possible d'avoir un flux d'air uniformément réparti sur sa longueur avec des jets d'air qui se trouvent à 90 de la génératrice d'où l'air souffle. It has been shown that with such a sheath 10, it was possible to have a flow of air uniformly distributed along its length with jets of air that are 90 of the generator from where the air blows.

On a également pu montrer que cela pouvait être le cas dans un domaine de débits qui peut être variable de 10 à100 % d'une valeur maximale de débit d'air insufflé. It has also been shown that this could be the case in a range of flow rates that can be variable from 10 to 100% <% B> of a maximum value of blown airflow.

A titre d'exemple, la longueur de la gaine pourrait être de 4,50 m et la distance entre les moyens de perte de charge pourrait être de 1,50 m pour un diamètre de gaine d'environ 300 mm. Une telle gaine pourrait assurer un débit d'air entrant d'environ 2000 m3 par heure avec un fonctionnement entre 10 et100 % de ce débit. La pression

For example, the length of the sheath could be 4.50 m and the distance between the pressure loss means could be 1.50 m for a sheath diameter of about 300 mm. Such a sheath could provide an incoming air flow of about 2000 m3 per hour with operation between 10 and 100% of this flow. Pressure

totale <SEP> à <SEP> son <SEP> entrée <SEP> pourrait <SEP> être <SEP> de <SEP> l'ordre <SEP> de <SEP> 300 <SEP> pascals. <SEP> Cette <SEP> pression <SEP> totale <SEP> n'est
<tb> plus <SEP> que <SEP> de <SEP> 60 <SEP> pascals <SEP> pour <SEP> un <SEP> fonctionnement <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> du <SEP> débit <SEP> maximum.total <SEP> to <SEP> its <SEP> entry <SEP> could <SEP> be <SEP> from <SEP> the order <SEP> from <SEP> 300 <SEP> pascals. <SEP> This <SEP><SEP> total <SEP> pressure is
<tb> plus <SEP> than <SEP> of <SEP> 60 <SEP> pascals <SEP> for <SEP> a <SEP> operation <SEP> at <SEP> 10 <SEP>% <SEP> of <SEP > rate <SEP> maximum.

Claims

CLAIMS I) Air diffusion system of the type which consists of a permeable envelope (10) connected, by its upstream end, to closed blowing means at its downstream end, characterized in that inside said casing are provided at least one pressure drop means (11;) delimiting, between them and the upstream and downstream ends (101 and 102) of said sheath (10), chambers (12; load loss means (11;) being provided with means for the passage of air from the chamber (12;) upstream to the chamber (12; 1) downstream thereof. 2) Air distribution system according to claim 1, characterized in that each pressure loss means (11 ;, i = 1 to n) consists of a wall which rests the inner peripheral wall of the sheath (10) and which is provided with an orifice (13;) constituting said passage between the upstream chamber and the downstream chamber of said pressure drop means. 3) Air diffusion system according to claim 2, characterized in that said wall is a frustoconical wall whose base has its periphery which rests on inner peripheral wall of the sheath (10) and whose truncated apex is downstream said base and constitutes said orifice (13;). 4) Diffusion system according to claim 2 or 3, characterized in that said orifice (13;) is surrounded by a flange (14;). 5) Diffuser system according to one of the preceding claims, characterized in that the orifices (13;) of the pressure drop means are of increasingly smaller section as one moves away from the end upstream of the system through which the air is blown. 6) Diffusion system according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure loss means (l 1;) are different from each other as one moves away from the upstream end of the system. where the air is blown. 7) Diffusion system according to claim 6, characterized in that the height of the angle of said frustoconical wall are larger and larger as one moves away from the upstream end of the system where is insufflated the air. 8) diffusion system according to one of the preceding claims, characterized in that the lengths of the chambers upstream of the pressure loss means are increasingly important as one moves away from the upstream end of the system by which the air is blown.