FR3035457A1 - Sous-ensemble de ventilation et ensemble de ventilation associe - Google Patents

Sous-ensemble de ventilation et ensemble de ventilation associe Download PDF

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Abstract

L'invention porte notamment sur un sous-ensemble (1) de ventilation comprenant : - un moteur d'entrainement (2) comprenant un arbre d'entrainement (2a), - une turbine (3) montée sur l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2), la turbine (3) étant configurée pour aspirer un flux d'air de ventilation (Fv) en amont de l'arbre d'entrainement (2a), - une zone de refroidissement (4) positionnée en aval de l'arbre d'entrainement (2a) et dans laquelle est logé au moins partiellement le moteur d'entrainement (2), la zone de refroidissement (4) étant configurée pour être traversée par un flux d'air de refroidissement (Fr), caractérisé en ce que le sous-ensemble (1) est configuré pour que le flux d'air de refroidissement (Fr) circule dans la zone de refroidissement (4) sans mélange avec le flux d'air de ventilation (Fv) au niveau de l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2).

Description

1 La présente invention concerne le domaine des dispositifs de ventilation et plus particulièrement des systèmes de refroidissement du moteur des dispositifs de ventilation. Les dispositifs de ventilations sont classiquement équipés d'un caisson de ventilation dans lequel sont logés une turbine et un moteur d'entrainement configuré pour entrainer en rotation la turbine. En raison d'une utilisation plus étendue des dispositifs de ventilation notamment pour le désenfumage de locaux, le refroidissement et le chauffage des locaux, lesdits dispositifs de ventilation se doivent d'être de plus en plus performants.
Ainsi, les dispositifs de ventilation sont le plus souvent équipés de composants performants tels que des moteurs de turbine avec électronique embarquée, ce qui permet en plus d'accroitre les performances globales du dispositif de ventilation de réaliser des économies d'énergies. Cependant, de tels moteurs présentent l'inconvénient de générer davantage de chaleur et l'électronique embarquée est peu résistante à cette surchauffe. On connait du document EP1850012A1, un caisson de ventilation dans lequel le moteur est disposé en dehors du flux d'air aspiré, un canal entourant le moteur et étant en communication d'une part avec l'air extérieur au caisson et d'autre part avec une zone en dépression à l'intérieur de la turbine. La zone de dépression à l'intérieur de la turbine permet une circulation d'air suffisante autour du moteur afin d'assurer le refroidissement de ce dernier. Cette solution implique donc une prise d'air dans un volume hors du caisson de ventilation et donc hors du flux d'air soumis à une élévation de température. Ce flux d'air créé par la dépression au niveau de la turbine vient refroidir le moteur.
La solution proposée par l'EP185012A1 présente l'inconvénient de créer une dépression au niveau de la jonction moteur/turbine pour aspirer le flux d'air de refroidissement, ce qui demande un ajustement particulier, coûteux et qui entraine une perte de rendement. L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. L'invention a pour objet un sous-ensemble de ventilation comprenant : - un moteur d'entrainement comprenant un arbre d'entrainement, - une turbine montée sur l'arbre d'entrainement du moteur d'entrainement, la turbine étant configurée pour aspirer un flux d'air de ventilation en amont de l'arbre d'entrainement, 3035457 2 une zone de refroidissement positionnée en aval de l'arbre d'entrainement et dans laquelle est logé au moins partiellement le moteur d'entrainement, la zone de refroidissement étant configurée pour être traversée par un flux d'air de refroidissement, 5 caractérisé en ce que le sous-ensemble est configuré pour que le flux d'air de refroidissement circule dans la zone de refroidissement sans mélange avec le flux d'air de ventilation au niveau de l'arbre d'entrainement du moteur d'entrainement. Grâce à une telle configuration, l'électronique embarquée et le moteur sont refroidis dans la zone de refroidissement et le flux d'air de refroidissement 10 n'altère pas la qualité du flux d'air de ventilation puisque les flux d'air de ventilation et de refroidissement ne se croisent pas au niveau de l'arbre d'entrainement du moteur. Ainsi, le rendement est amélioré de manière significative puisque le flux d'air de refroidissement reste distinct du flux d'air de ventilation et n'est pas traité par la turbine après refroidissement du moteur impliquant un réchauffement du flux d'air de 15 refroidissement. Selon une caractéristique de l'invention, la zone de refroidissement est délimitée par un canal de refroidissement, le flux d'air de refroidissement étant canalisé dans ledit canal de refroidissement. Avantageusement, le canal de refroidissement forme une colonne de 20 refroidissement où seul le flux d'air de refroidissement circule. Ainsi, le refroidissement du moteur d'entrainement 2 n'est pas altéré et est donc plus efficace. Selon une caractéristique de l'invention, le canal de refroidissement comprend une sortie d'air de refroidissement déportée par rapport à l'arbre d'entrainement du moteur d'entrainement de sorte que la trajectoire du flux d'air de 25 refroidissement est déviée de la turbine. Ainsi, le flux d'air de ventilation et le flux d'air de refroidissement restent distincts. Selon une caractéristique de l'invention, la sortie d'air de refroidissement s'étend selon un axe sécant à l'axe de l'arbre d'entrainement du moteur d'entrainement.
30 Selon une caractéristique de l'invention, le moteur d'entrainement comprend une partie électronique, au moins ladite partie électronique étant logée dans le canal de refroidissement. Préférentiellement, le moteur d'entrainement est entièrement logé dans le canal de refroidissement.
35 La présente invention a également pour objet un ensemble de ventilation comprenant le sous-ensemble de ventilation selon l'invention.
3035457 3 Selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble comprend un caisson dans lequel le sous-ensemble de ventilation est logé. Selon une caractéristique de l'invention, le caisson comprend au moins une entrée d'air de ventilation, au moins une entrée d'air de refroidissement distincte 5 de l'entrée d'air de ventilation, l'entrée d'air de refroidissement du caisson étant reliée à la zone de refroidissement du sous-ensemble. Avantageusement, le canal de refroidissement comprend une entrée d'air de refroidissement, l'entrée d'air de refroidissement du caisson étant confondue avec l'entrée d'air de refroidissement du canal de refroidissement.
10 Selon une caractéristique de l'invention, l'entrée d'air de refroidissement du caisson communique avec l'extérieur du caisson. Ainsi, le moteur d'entrainement est refroidi par de l'air frais non traité. Selon une caractéristique de l'invention, le caisson comprend une sortie d'air commune à l'évacuation du flux d'air de ventilation et du flux d'air de 15 refroidissement. Selon une caractéristique de l'invention, le sous-ensemble de ventilation est positionné entre l'entrée d'air de ventilation du caisson et la sortie d'air commune du caisson, de manière à ce qu'au moins un canal d'amenée soit formé, le canal d'amenée étant configuré pour amener le flux d'air de ventilation vers la sortie 20 commune. Selon une caractéristique de l'invention, la sortie d'air de refroidissement du canal de refroidissement débouche dans le canal d'amenée, de sorte qu'une dépression soit réalisée au niveau de ladite sortie d'air de refroidissement du canal de refroidissement, ladite dépression étant configurée pour aspirer le flux d'air de 25 refroidissement par effet venturi de manière à ce que le flux d'air de refroidissement circule dans la zone de refroidissement. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, 30 dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du sous-ensemble selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe de coté du sous-ensemble représenté en figure 1, 35 la figure 3 est une vue en coupe en perspective de l'ensemble selon l'invention, 3035457 4 - la figure 4 est une vue en perspective de l'ensemble représenté en figure 3. Selon l'invention, le sous-ensemble 1 de ventilation comprend un moteur d'entrainement 2 comprenant un arbre d'entrainement 2a comme illustré en figure 2.
5 En outre, le sous-ensemble selon l'invention comprend une turbine 3 montée sur l'arbre d'entrainement 2a du moteur d'entrainement 2, la turbine 3 étant configurée pour aspirer un flux d'air de ventilation Fv en amont de l'arbre d'entrainement 2a. De plus, comme visible en figure 2 par exemple, le sous-ensemble 1 10 comprend une zone de refroidissement 4 positionnée en aval de l'arbre d'entrainement 2a et dans laquelle est logé au moins partiellement le moteur d'entrainement 2, la zone de refroidissement étant configurée pour être traversée par un flux d'air de refroidissement Fr. Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2, le sous-ensemble 1 est 15 configuré pour que le flux d'air de refroidissement Fr circule dans la zone de refroidissement 4 sans mélange avec le flux d'air de ventilation Fv au niveau de l'arbre d'entrainement 2a du moteur d'entrainement 2. Plus particulièrement, la zone de refroidissement 4 est délimitée par un canal de refroidissement 5, le flux d'air de refroidissement Fr étant canalisé dans ledit 20 canal de refroidissement 5, comme visible en figure 2. Le canal de refroidissement 5 comprend une sortie d'air de refroidissement 5b déportée par rapport à l'arbre d'entrainement 2a du moteur d'entrainement 2 de sorte que la trajectoire du flux d'air de refroidissement Fr est déviée de la turbine 3. Ainsi, le flux d'air de ventilation Fv et le flux d'air de 25 refroidissement Fr restent distincts. Comme illustré aux figures 1 et 2, le canal de refroidissement 5 isole le moteur d'entrainement 2 ou du moins une partie du moteur d'entrainement 2 de la turbine afin de séparer les flux d'air de ventilation Fv et de refroidissement Fr et de dévier le flux d'air de refroidissement Fr vers une sortie d'air de refroidissement 5b 30 prévue latéralement par rapport à l'axe A-A de l'arbre d'entrainement 2a du moteur d'entrainement 2. Selon l'invention, la sortie d'air de refroidissement 5b s'étend selon un axe sécant à l'axe A-A de l'arbre d'entrainement 2a du moteur d'entrainement 2. Le canal de refroidissement 5 forme une colonne de refroidissement où 35 seul le flux d'air de refroidissement Fr circule.
3035457 5 Aux figures 3 et 4 est représenté l'ensemble de ventilation, selon l'invention. L'ensemble de ventilation comprend un caisson 100 dans lequel est logé le sous-ensemble 1 illustré aux figures 1 et 2. Dans l'exemple illustré aux figures 3 et 4, le caisson 100 comprend au 5 moins une entrée d'air de ventilation 101, au moins une entrée d'air de refroidissement 104 distincte de l'entrée d'air de ventilation 101. L'entrée d'air de refroidissement 104 du caisson 100 est confondue avec l'entrée d'air de refroidissement du canal de refroidissement 5b. En outre, l'entrée d'air de refroidissement 104 communique avec 10 l'extérieur du caisson 100 afin d'amener un air frais dans la zone de refroidissement 4. Comme visible notamment en figure 4, le caisson 100 comprend une sortie d'air commune 102 à l'évacuation du flux d'air de ventilation Fv et du flux d'air de refroidissement Fr. Comme on peut le voir en figure 3, le sous-ensemble 1 de ventilation est 15 positionné entre l'entrée d'air de ventilation 101 du caisson 100 et la sortie d'air commune 102 du caisson 100, de manière à ce qu'au moins un canal d'amenée 103 soit formé, le canal d'amenée 103 étant configuré pour amener le flux d'air de ventilation Fv vers la sortie commune 102. Comme la turbine 3 du sous-ensemble 1 rejette le flux d'air de ventilation 20 Fv dans le caisson 100, comme illustré en figure 4, et que canal de refroidissement débouche dans le canal d'amenée 103, le flux d'air de ventilation Fv, à son approche de la sortie d'air de refroidissement 5b, crée une dépression au niveau de la sortie d'air de refroidissement 5b de sorte que le flux d'air de refroidissement Fr est aspiré depuis l'entrée d'air de refroidissement 104 du caisson vers la sortie d'air de 25 refroidissement 5b du canal 5. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit ci-avant, le sous-ensemble de ventilation 1 selon l'invention peut être utilisé aussi bien dans des caissons de simple flux comme illustré en figure 3 et 4 que dans des centrales double-flux.
30 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de nvention. 35

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Sous-ensemble (1) de ventilation comprenant : - un moteur d'entrainement (2) comprenant un arbre d'entrainement (2a), - une turbine (3) montée sur l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2), la turbine (3) étant configurée pour aspirer un flux d'air de ventilation (Fv) en amont de l'arbre d'entrainement (2a), - une zone de refroidissement (4) positionnée en aval de l'arbre d'entrainement (2a) et dans laquelle est logé au moins partiellement le moteur d'entrainement (2), la zone de refroidissement (4) étant configurée pour être traversée par un flux d'air de refroidissement (Fr), caractérisé en ce que le sous-ensemble (1) est configuré pour que le flux d'air de refroidissement (Fr) circule dans la zone de refroidissement (4) sans mélange avec le flux d'air de ventilation (Fv) au niveau de l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2).
  2. 2. Sous-ensemble selon la revendication 1, dans lequel la zone de refroidissement (4) est délimitée par un canal de refroidissement (5), le flux d'air de refroidissement (Fr) étant canalisé dans ledit canal de refroidissement (5).
  3. 3. Sous-ensemble selon la revendication 2, dans lequel le canal de refroidissement (5) comprend une sortie d'air de refroidissement (5b) déportée par rapport à l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2) de sorte que la trajectoire du flux d'air de refroidissement (Fr) est déviée de la turbine (3).
  4. 4. Sous-ensemble selon la revendication 3, dans lequel la sortie d'air de refroidissement (5b) s'étend selon un axe sécant à l'axe (A-A) de l'arbre d'entrainement (2a) du moteur d'entrainement (2).
  5. 5. Ensemble de ventilation, caractérisé en ce qu'il comprend un caisson (100) dans lequel est logé le sous-ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 3035457 7
  6. 6. Ensemble de ventilation selon la revendication 5, dans lequel le caisson (100) comprend au moins une entrée d'air de ventilation (101), au moins une entrée d'air de refroidissement (104) distincte de l'entrée d'air de ventilation (101), l'entrée d'air de refroidissement (104) du caisson (100) étant reliée à la zone de 5 refroidissement (4) du sous-ensemble (1).
  7. 7. Ensemble de ventilation selon la revendication 6, dans lequel l'entrée d'air de refroidissement (104) du caisson (100) communique avec l'extérieur du caisson (100). 10
  8. 8. Ensemble de ventilation selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le caisson (1) comprend une sortie d'air commune (102) à l'évacuation du flux d'air de ventilation (Fv) et du flux d'air de refroidissement (Fr). 15
  9. 9. Ensemble de ventilation selon la revendication 8, dans lequel le sous-ensemble (1) est positionné entre l'entrée d'air de ventilation (101) du caisson (100) et la sortie d'air commune (102) du caisson (100), de manière à ce qu'au moins un canal d'amenée (103) soit formé, le canal d'amenée (103) étant configuré pour 20 amener le flux d'air de ventilation (Fv) vers la sortie commune (102).
  10. 10. Ensemble de ventilation selon la revendication 9, dans lequel la sortie d'air de refroidissement (5b) du canal de refroidissement (5) débouche dans le canal d'amenée (103), de sorte qu'une dépression soit réalisée au niveau de ladite 25 sortie d'air de refroidissement (5b) du canal de refroidissement (5), ladite dépression étant configurée pour aspirer le flux d'air de refroidissement (Fr) par effet venturi, de manière à ce que le flux d'air de refroidissement (Fr) circule dans la zone de refroidissement (4).
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