FR3046752A1 - NOZZLE FOR A VENTILATION SYSTEM OF A VEHICLE COCKPIT AND A METHOD FOR AIR VENTILATION IN AIR CONDITIONING USING SUCH A NOZZLE - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une buse pour système de ventilation d'habitacle de véhicules, notamment de transport, en particulier des véhicules automobiles ou des aéronefs, ladite buse comprenant : - une première paroi intérieure, et - une deuxième paroi extérieure insérée à l'intérieur de la première paroi, lesdites parois permettant de diviser un flux d'air en deux flux, avec un premier flux à l'intérieur de la première paroi et un deuxième flux dans l'espace entre les deux parois intérieure et extérieure, la section de l'espace séparant les deux parois en sortie de buse étant nettement inférieure à cette même section en entrée de buse.The subject of the present invention is a nozzle for a passenger compartment ventilation system for vehicles, in particular for transport vehicles, in particular motor vehicles or aircraft, said nozzle comprising: a first inner wall, and a second outer wall inserted into the interior of the vehicle. interior of the first wall, said walls making it possible to divide an air flow into two flows, with a first flow inside the first wall and a second flow in the space between the two inner and outer walls, the section of the space between the two walls at the nozzle outlet being significantly lower than the same nozzle inlet section.
Description
Buse pour système de ventilation d'habitacle de véhicules et Procédé de ventilation d'air en climatisation mettant en oeuvre une telle buseNozzle for vehicle interior ventilation system and method of air ventilation in air conditioning using such a nozzle
La présente invention relève du domaine des buses pour systèmes de ventilation d'habitacles de véhicules, notamment de transport.The present invention relates to the field of nozzles for ventilation systems of vehicle interiors, including transportation.
La présente invention a donc pour objet une buse pour système de ventilation d'habitacle de véhicules, notamment de transport, en particulier des véhicules automobiles ou des aéronefs, ladite buse comprenant : - une première paroi intérieure, et - une deuxième paroi extérieure insérée à l'intérieur de la première paroi, lesdites parois permettant de diviser un flux d'air en deux flux, avec un premier flux à l'intérieur de la première paroi et un deuxième flux dans l'espace entre les deux parois intérieure et extérieure, la section de l'espace séparant les dèux parois en sortie de buse étant nettement inférieure à cette même section en entrée de buse, créant ainsi par effet Venturi un rideau d'air circulaire de vitesse nettement supérieure à celle du flux entrant.The subject of the present invention is therefore a nozzle for a vehicle interior ventilation system, in particular for transport, in particular motor vehicles or aircraft, said nozzle comprising: a first inner wall, and a second outer wall inserted in the interior of the first wall, said walls for dividing an air stream into two streams, with a first flow inside the first wall and a second flow in the space between the two inner and outer walls, the section of the space separating the two walls at the outlet of the nozzle being much smaller than this same section at the nozzle inlet, thus creating by the Venturi effect a circular air curtain with a speed much higher than that of the incoming flow.
La buse selon l'invention utilise ainsi l'effet Venturi pour diviser un flux d'air en deux flux dont l'un aura une vitesse nettement supérieure à l'autre, créant de ce fait un effet de « rideau d'air » en sortie de buse. Le flux d'air se trouvant dans l'espace entre les deux parois intérieure et extérieure subissant une augmentation de la vitesse de sortie et une augmentation de la température de l'air avant de se remélanger au flux d'air dans le cône intérieur qui n'a subi sensiblement aucune transformation en sortie de buse, en formant ainsi un rideau d'air.The nozzle according to the invention thus uses the Venturi effect to divide an air flow into two flows, one of which will have a speed that is clearly greater than the other, thereby creating an "air curtain" effect in nozzle outlet. The flow of air in the space between the two inner and outer walls experiencing an increase in the exit velocity and an increase of the air temperature before remixing to the air flow in the inner cone which has undergone substantially no transformation at the outlet of the nozzle, thereby forming an air curtain.
La buse selon l'invention, lorsqu'elle est utilisée dans un système de ventilation d'habitacle de véhicules, a pour effet de limiter la consommation d'énergie et ce, avec un effet de confort équivalent à celui que l'on aurait avec un système de ventilation classique ne mettant pas eh œuvre la buse selon l'invention.The nozzle according to the invention, when used in a vehicle cabin ventilation system, has the effect of limiting the energy consumption and this, with a comfort effect equivalent to that which one would have with a conventional ventilation system does not implement the nozzle according to the invention.
De manière avantageuse : la première paroi peut être un premier cône tronqué intérieur ayant un axe de révolution Al et dont la génératrice fait un angle al avec ledit axe Al, la deuxième paroi peut être un cône tronqué extérieur inséré à l'intérieur du premier cône, d'axe de révolution A2 et dont la génératrice fait un angle a2 avec ledit axe A2 supérieur qui est à al.Advantageously: the first wall may be a first inner truncated cone having an axis of revolution A1 and whose generator is at an angle α1 with said axis A1, the second wall may be an outer truncated cone inserted inside the first cone , of axis of revolution A2 and whose generator is at an angle a2 with said upper axis A2 which is al.
De manière avantageuse, l'axe de révolution A2 du deuxième cône extérieur peut être identique à l'axe de révolution Al du premier cône intérieur. De préférence, le deuxième cône tronqué extérieur est un cylindre de révolution.Advantageously, the axis of revolution A2 of the second outer cone may be identical to the axis of revolution Al of the first inner cone. Preferably, the second outer truncated cone is a cylinder of revolution.
De manière avantageuse, la buse selon 1'invention peut comporter : - une entrée E définie par un plan commun à la base des deux cônes, et - une sortie S définie par un plan commun au sommet des deux cônes, les deux cônes de la buse ayant une longueur identique à celle de la buse et présentent les caractéristiques suivantes à la sortie : - le sommet du premier cône tronqué intérieur a un rayon Rl, - le sommet du deuxième cône tronqué extérieur a un rayon supérieur à RI d'une valeur R2.Advantageously, the nozzle according to the invention may comprise: an inlet E defined by a common plane at the base of the two cones, and an outlet S defined by a common plane at the apex of the two cones, the two cones of the nozzle having a length identical to that of the nozzle and having the following characteristics at the outlet: the vertex of the first inner truncated cone has a radius R1, the vertex of the second outer truncated cone has a radius greater than R1 of a value R2.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la buse peut présenter les caractéristiques dimensionnelles suivantes : - la longueur L de la buse est de 14 cm, - le rayon Rl du sommet du premier cône tronqué est de 3,25 cm, et - le rayon R1+R2 du sommet du deuxième cône tronqué est de 3,5 cm.According to a particular embodiment of the invention, the nozzle may have the following dimensional characteristics: the length L of the nozzle is 14 cm, the radius R1 of the top of the first truncated cone is 3.25 cm, and - The radius R1 + R2 of the top of the second truncated cone is 3.5 cm.
La buse selon l'invention pourrait également être utilisée dans le domaine médical, par exemple en cardiologie.The nozzle according to the invention could also be used in the medical field, for example in cardiology.
La présente invention a également pour objet un procédé de ventilation d'air en climatisation mettant en œuvre la buse selon l'invention, dans lequel la vitesse Vi du flux d'air à la sortie de la buse à l'intérieur de la première paroi est définie à partir de : D qui est le débit du flux d'air à la sortie de la buse, V2 qui est la vitesse du flux d'air à la sortie de la buse entre les parois intérieure (11) et extérieure (12), V2 étant une fonction de VI pour un type de buse donné (par exemple V2 = 3Vi) ,The present invention also relates to an air-conditioning ventilation method using the nozzle according to the invention, in which the speed Vi of the air flow at the outlet of the nozzle inside the first wall is defined from: D which is the flow rate of the air flow at the outlet of the nozzle, V2 which is the speed of the air flow at the outlet of the nozzle between the inner (11) and outer (12) walls ), V2 being a function of VI for a given nozzle type (for example V2 = 3Vi),
Rl, et R2.R1 and R2.
Dans le cas particulier où les parois intérieure et extérieure sont des cônes, la vitesse Vi du flux d'air à la sortie de la buse est définie à partir de l'équation (D : (1) D = * Vi + [ fif + 2* Rx * fi2] * V2 } D'autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées : • la figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un exemple de buse selon l'invention ; • la figure 2 est une photographie d'un exemple de buse selon l'invention réalisée par imprimante tridimensionnelle ; • la figure 3 est une simulation numérique montrant la circulation de l'air dans une buse selon l'invention dans des conditions spécifiques (RI = 3,25 cm ; R2=0,25 cm ; L=14 cm ; vitesse de l'air à l'intérieur de la buse de 1,2 m/s ; vitesse de l'air en sortie de buse dans le cône intérieur de 1 m/s et vitesse de l'air en sortie de buse dans le rideau d'air de 3,125 m/s); • la figure 4 représente une coupe latérale de la buse selon l'invention au niveau du plan commun au sommet des deux cônes ; • la figure 5 est une simulation numérique montrant la. circulation de l'air dans l'habitacle d'un véhicule à la sortie d'une buse selon l'invention dans des conditions spécifiques (qui sont celles de l'exemple de la figure 3), comparée à la circulation que l'on obtiendrait si l'on utilisait une buse classique sans rideau d'air (figure de droite) ; • la figure 6 est une simulation numérique montrant la circulation de l'air dans l'habitacle d'un véhicule à la sortie d'une buse selon l'invention dans des conditions spécifiques (qui sont celles de l'exemple de la figure 3) ; • la figure 7 est une simulation numérique montrant la circulation de l'air dans l'habitacle d'un véhicule à la sortie d'une buse classique sans rideau d'air.In the particular case where the inner and outer walls are cones, the velocity Vi of the air flow at the outlet of the nozzle is defined from the equation (D: (1) D = * Vi + [fif + 2 * Rx * fi2] * V2} Other advantages and features of the present invention will result from the description which follows, given by way of non-limiting example and with reference to the appended figures: • Figure 1 represents a view schematic in longitudinal section of an exemplary nozzle according to the invention • Figure 2 is a photograph of an example of a nozzle according to the invention made by a three-dimensional printer • Figure 3 is a numerical simulation showing the circulation of the air in a nozzle according to the invention under specific conditions (RI = 3.25 cm; R2 = 0.25 cm; L = 14 cm; air velocity inside the nozzle of 1.2 m) / s, air velocity at the outlet of the nozzle in the inner cone of 1 m / s and speed of the air at the exit of the bus e in the air curtain of 3.125 m / s); • Figure 4 shows a side section of the nozzle according to the invention at the common plane at the top of the two cones; • Figure 5 is a numerical simulation showing the. air circulation in the passenger compartment of a vehicle at the outlet of a nozzle according to the invention under specific conditions (which are those of the example of Figure 3), compared to the circulation that one would get if we used a conventional nozzle without air curtain (right figure); FIG. 6 is a numerical simulation showing the circulation of air in the passenger compartment of a vehicle at the outlet of a nozzle according to the invention under specific conditions (which are those of the example of FIG. ); • Figure 7 is a numerical simulation showing the circulation of air in the passenger compartment of a vehicle at the exit of a conventional nozzle without air curtain.
Les éléments identiques représentés sur les figures 1 à 7 sont identifiés par des références numériques identiques.The identical elements shown in FIGS. 1 to 7 are identified by identical reference numerals.
Sur la figure 1 est illustré un exemple de buse selon l'invention. Celle-ci comporte : - un premier cône 11 tronqué intérieur ayant un axe de révolution Al et dont la génératrice fait un angle al avec ledit axe Al, - un deuxième cône 12 tronqué extérieur inséré à l'intérieur du premier cône 11, d'axe de révolution A2 et dont la génératrice fait un angle a2 avec ledit axe A2 supérieur qui est à al, lesdits cônes permettant de diviser un flux d'air en deux flux, avec un premier flux dans le cône intérieur 11 et un deuxième flux dans l'espace entre les deux cônes intérieur 11 et extérieur 12.In Figure 1 is illustrated an example of a nozzle according to the invention. This comprises: - a first inner truncated cone 11 having an axis of revolution A1 and whose generator is at an angle α1 with said axis A1, - a second outer truncated cone 12 inserted inside the first cone 11, axis of revolution A2 and whose generator is at an angle α2 with said upper axis A2 which is al, said cones for dividing an air flow into two streams, with a first flow in the inner cone 11 and a second flow in the space between the two inner cones 11 and outer 12.
La figure 1 montre que la buse selon l'invention 1. comporte : - une entrée E définie par un plan commun à la base des deux cônes 11, 12, et - une sortie S définie par un plan commun au sommet des deux cônes 11, 12, les deux cônes 11, 12 ayant une longueur identique L à celle de la buse.FIG. 1 shows that the nozzle according to the invention 1 comprises: - an inlet E defined by a common plane at the base of the two cones 11, 12, and - an outlet S defined by a common plane at the apex of the two cones 11 12, the two cones 11, 12 having a length L identical to that of the nozzle.
La figure 4B montre que la buse selon l'invention présente les caractéristiques suivantes à la sortie : - le sommet du premier cône 11 tronqué intérieur a un rayon RI, - le sommet du deuxième cône 12 tronqué extérieur a un rayon supérieur à RI d'une valeur R2.FIG. 4B shows that the nozzle according to the invention has the following characteristics at the outlet: the vertex of the first inner truncated cone has a radius R1; the vertex of the second outer truncated cone has a radius greater than R1; a value R2.
En comparaison, la figure 4A montre la sortie d'une buse classique ne comportant qu'un seul cône tronqué extérieur.In comparison, Figure 4A shows the output of a conventional nozzle having only one outer truncated cone.
Un prototype de buse selon 1' invention a été photographié et est représenté sur la figure 2.A prototype nozzle according to the invention has been photographed and is shown in FIG.
Les figures 5 à 7 sont différentes simulations numériques montrant la circulation de l'air dans l'habitacle d'un véhicule à la sortie d'une buse selon l'invention dans des conditions spécifiques (qui sont celles de l'exemple de la figure 3).FIGS. 5 to 7 are various numerical simulations showing the circulation of air in the passenger compartment of a vehicle at the outlet of a nozzle according to the invention under specific conditions (which are those of the example of FIG. 3).
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| FR1650353A FR3046752A1 (en) | 2016-01-15 | 2016-01-15 | NOZZLE FOR A VENTILATION SYSTEM OF A VEHICLE COCKPIT AND A METHOD FOR AIR VENTILATION IN AIR CONDITIONING USING SUCH A NOZZLE |
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Family Applications (1)
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60155844U (en) * | 1984-03-24 | 1985-10-17 | 日本プラスト株式会社 | ventilator |
| WO1999007569A1 (en) * | 1997-08-04 | 1999-02-18 | M.G.I. Coutier S.A. | Motor vehicle ventilation device |
| DE202010010428U1 (en) * | 2010-07-26 | 2010-10-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | comfort vent |
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2016
- 2016-01-15 FR FR1650353A patent/FR3046752A1/en active Pending
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