FR3060715A1 - Systeme d'extraction d'air a effet coanda et procede d'extraction d'air utilisant un tel systeme - Google Patents
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Abstract
La présente demande concerne un système d'extraction d'air (1) qui comporte un corps comportant au moins une face inférieure, dite extrados (20), qui a une forme courbe et bombée, et au moins un organe de ventilation par effet Coanda (3) qui est configuré pour souffler un flux d'air tangentiellement à l'extrados (20) afin d'entrainer un flux d'air vers un conduit d'évacuation (5). Elle concerne également un procédé d'extraction d'air comportant au moins une étape de soufflage d'un flux d'air tangentiellement à l'extrados (20), et une étape d'aspiration d'au moins une partie du flux d'air qui s'est écoulé sur au moins une partie de l'extrados (20) par un système de captation.
Description
060 715
62733 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE © Int Cl8 : F24 C 15/20 (2017.01), F24 F 13/22
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 19.12.16. | (© Demandeur(s) : GROUPE BRANDT Société par |
| (© Priorité : | actions simplifiée — FR. |
| @ Inventeur(s) : PHILIBERT EMMANUEL. | |
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| demande : 22.06.18 Bulletin 18/25. | |
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SYSTEME D'EXTRACTION D'AIR A EFFET COANDA ET PROCEDE D'EXTRACTION D'AIR UTILISANT UN TEL SYSTEME.
FR 3 060 715 - A1 (5/) La présente demande concerne un système d'extraction d'air (1) qui comporte un corps comportant au moins une face inférieure, dite extrados (20), qui a une forme courbe et bombée, et au moins un organe de ventilation par effet Coanda (3) qui est configuré pour souffler un flux d'air tangentiellement à l'extrados (20) afin d'entrainer un flux d'air vers un conduit d'évacuation (5). Elle concerne également un procédé d'extraction d'air comportant au moins une étape de soufflage d'un flux d'air tangentiellement à l'extrados (20), et une étape d'aspiration d'au moins une partie du flux d'air qui s'est écoulé sur au moins une partie de l'extrados (20) par un système de captation.
La présente demande concerne un système d’extraction d’air, tel qu’une hotte de cuisine, domestique ou professionnelle. Elle concerne également un procédé d’extraction d’air utilisant un tel système.
Un système d’extraction d’air, par exemple une hotte de cuisine, comporte généralement :
- d’un système de captation, par exemple sous forme d’entonnoir, dont le but est de collecter les produits volatils de cuissons,
- d’un système d’aspiration, entraînant les fumées de cuisson par dépression, et
- d’un système de filtration (filtre à graisse et filtre à charbon actifs).
En outre, on connaît par exemple le document EP 1 757 866 qui concerne une hotte utilisant l’effet Coanda en complément de l’aspiration principale. Dans ce document, l’effet Coanda est uniquement utilisé afin de ramener des fumées de cuisson situées à proximité de l’extrémité de la hotte.
Or, un inconvénient majeur des hottes de l’art antérieur connu réside dans le fait que les hottes sont généralement pourvues d’un unique moteur d’aspiration, disposé dans une cheminée d’évacuation des fumées, qui assure d’une part la dépression dans le système de captation et d’autre part l’évacuation des fumées captées. Afin de capter efficacement les fumées de cuisson, il est nécessaire d’utiliser un moteur d’aspiration puissant, ce qui entraîne une consommation électrique importante et génère une nuisance sonore.
Un autre inconvénient réside dans le fait que, du fait de la dépression créée par le moteur d’aspiration, une grande partie des gaz aspirés est constituée par l’air sain présent dans la cuisine qui ne nécessite pas d’être filtré ou rejeté.
Enfin, les documents d’art antérieur connus proposent d’utiliser l’effet
Coanda en bordure de hotte afin de rabattre les produits de cuisson qui s’échappent sur les côtés. Cependant, le système de captation des produits de cuisson demeure passif dans son ensemble et il existe un effet de bordure compte tenu de son inefficacité à haut débit : en effet, une hotte présente un faible rayon de courbure à ses bords induisant que l’effet Coanda ne peut s’observer qu’à faible vitesse. Par conséquent, l’amélioration d’un système, par exemple le système de captation, nuit aux performances des autres systèmes, par exemple au système d’aspiration.
Au moins un des objectifs de la présente demande est ainsi de résoudre, au moins en partie, les inconvénients précités, en menant en outre à d’autres avantages.
En particulier, au moins un des objectifs de la présente demande est d’améliorer la captation des produits volatils de cuisson (par exemple les gaz et particules ainsi que les odeurs) en quantité, c’est-à-dire limiter les fuites, et en ciblage, c’est-à-dire limiter l’aspiration d’air sain venant de l’atmosphère de la cuisine ou de la pièce environnante, de préférence en limitant la consommation d’énergie.
A cet effet, est proposé selon un premier aspect, un système d’extraction d’air, tel qu’une hotte d’extraction, par exemple de cuisine, domestique ou professionnelle, qui comporte :
un corps, comportant une paroi inférieure présentant un bord, dit ici bord d’attaque, et un autre bord, dit ici bord de fuite, opposé au bord d’attaque, et comportant au moins une face inférieure s’étendant du bord d’attaque au bord de fuite, un système de captation, configuré pour aspirer un flux d’air, comportant au moins un conduit d’évacuation débouchant au bord de fuite de la paroi inférieure du corps et en communication avec la face inférieure, et au moins un organe de ventilation positionné au bord d’attaque de la paroi inférieure, appelé organe de ventilation par effet Coanda, le système d’extraction d’air étant caractérisé en ce que la face inférieure, dite « extrados », a une forme courbe et bombée, c’est-à-dire une forme d’« extrados », c’est-à-dire que la face inférieure est non-plane et présente au moins une courbure dite « positive », c’est-à-dire que la face inférieure a l’air bombée, l’organe de ventilation par effet Coanda étant configuré pour souffler un flux d’air tangentiellement à l’extrados afin d’entrainer un flux d’air, par exemple des émanations, des produits volatils de cuissons, par exemple les fumées de cuisson, par effet Coanda, vers le conduit d’évacuation.
Une telle face inférieure est donc désignée ici « extrados >> par commodité et par analogie avec le terme aéronautique désignant la face d’une aile ou d’une pale permettant un écoulement du flux d'air à incidence nulle.
Ainsi, l’organe de ventilation par effet Coanda coopère avec l’extrados.
Le système d’extraction, par l’effet Coanda, va entraîner et guider le flux d’air, par exemple en direction d’une crédence qui serait située sous le conduit d’évacuation.
L’effet Coanda crée ainsi par exemple une « nappe >> de produits volatils de cuisson en face inférieure de la paroi inférieure du corps du système d’extraction d’air dont la forme est analogue à l’extrados d’une aile d’avion.
L’organe de ventilation par effet Coanda est par exemple un ventilateur, configuré pour souffler un flux d’air tangentiellement à l’extrados.
Dans un exemple de réalisation privilégié, l’extrados comporte au moins une première partie ayant un rayon de courbure égal ou supérieur à 20 cm (centimètres), ou par exemple égal ou supérieur à 1 m.
De préférence, la première partie est située en sortie de l’organe de ventilation par effet Coanda.
Dans un exemple de réalisation, une tangente à l’extrados en sortie de l’organe de ventilation par effet Coanda présente une inclinaison, par rapport à une direction horizontale, au moins égale à 5° et au plus égale à 70°, par exemple comprise entre 5 °et 60°, ou encore entre 5° et 45°.
Dans un exemple de réalisation particulier, l’extrados comporte au moins une deuxième partie ayant un rayon de courbure inférieur à celui de la première partie.
Dans un tel exemple de réalisation, la première partie de l’extrados est par exemple située entre la deuxième partie de l’extrados et l’organe de ventilation par effet Coanda.
Dans un exemple de réalisation intéressant, la paroi inférieure comporte en outre une face supérieure, courbe. C’est-à-dire qu’elle comporte en outre une face supérieure non-plane présentant au moins une courbure, laquelle peut être « positive » ou « négative », c’est-à-dire que la face supérieure peut avoir l’air bombée ou creuse. Elle est désignée ici « intrados » par commodité.
L’intrados s’étend par exemple aussi entre le bord d’attaque et le bord de fuite de la paroi inférieure.
Selon une disposition particulière, la paroi inférieure a une forme de ménisque. C’est-à-dire, par exemple, que l’intrados est courbe en creux, qu’il s’étend sensiblement parallèlement à l’extrados, ou par exemple que l’intrados est une homothétie de l’extrados. Selon une autre définition, alors que l’extrados serait convexe, alors l’intrados serait concave. Selon encore une autre définition, les centres des rayons de courbure de l’intrados et de l’extrados se situent alors d’un même côté de la paroi inférieure, en particulier du côté de l’intrados.
Dans un autre exemple de réalisation intéressant, la paroi inférieure comporte au moins une ouverture la traversant dans son épaisseur, c’est-à-dire de l’extrados à l’intrados.
Selon un mode de réalisation privilégié, le système de captation comporte un système d’aspiration, entraînant un flux d’air, par exemple les fumées de cuisson et/ou émanations, par dépression.
Selon une option privilégiée, le système de captation comporte aussi un système de filtration, c’est-à-dire par exemple un filtre, par exemple positionné dans le conduit d’évacuation.
Le système d’extraction d’air est avantageusement configuré pour fonctionner avec un mode « recirculation », ou un mode « extraction », ou une combinaison du mode « recirculation » et du mode « extraction ».
Un fonctionnement en circuit fermé ou « recirculation » permet par exemple d’isoler une « zone cuisson » du reste de la cuisine et évite ainsi le « brassage » d’air/dOdeur/d’humidité dans toute la cuisine, « brassage » qu’un système classique génère lorsqu’il est en mode recirculation. Naturellement ce fonctionnement en circuit fermé évite les pertes de calories vers l’extérieur et offre une facilité d’installation.
Dans un système d’extraction d’air configuré pour fonctionner en mode « recirculation », le système d’aspiration comporte par exemple l’organe de ventilation par effet Coanda, lequel est configuré pour en outre aspirer au moins une partie du flux d’air qui s’est écoulé sur au moins une partie de l’extrados.
Par exemple, le système d’aspiration comporte l’organe de ventilation par effet Coanda, lequel est configuré pour en outre aspirer au moins une partie du flux d’air en provenance du conduit d’évacuation après qu’il a parcouru au moins une partie du conduit d’évacuation.
Par exemple, dans un système d’extraction à mode « recirculation », le conduit d’évacuation peut relier le bord de fuite de la paroi inférieure à l’organe de ventilation par effet Coanda, en passant par au moins une partie de l’intrados.
Selon une option intéressante, le système d’extraction d’air comporte en outre un organe de ventilation, appelé organe de ventilation par effet Venturi, qui est configuré pour faire circuler un flux d’air sur l’intrados dans un sens opposé au flux d’air circulant sur l’extrados. De cette manière, le système d’extraction d’air est configuré pour créer une aspiration au moins partielle du flux d’air circulant au niveau de l’extrados, par effet Venturi.
L’organe de ventilation par effet Venturi est configuré pour souffler un flux d’air tangentiellement à l’intrados.
L’organe de ventilation par effet Venturi est par exemple un ventilateur.
L’effet Venturi va prélever une partie du flux d’air à traiter par « piquage », en particulier via l’au moins une ouverture traversant l’épaisseur de la paroi inférieure, ce qui a par exemple deux effets bénéfiques :
1) l’aspiration d’une partie du flux, par exemple des émanations et/ou produits volatiles de cuisson, mais aussi
2) une action de « recollage » de la couche limite du flux d’air créé par l’effet Coanda, de manière analogue à ce qui est réalisé sur une aile d’avion pour repousser les limites du décrochage, ce qui permet de conserver et renforcer l’effet Coanda sur la face inférieure de la paroi inférieure du corps et cela sur toute sa longueur, c’est-à-dire du bord d’attaque au bord de fuite.
Dans un exemple de réalisation particulier, le système d’aspiration comporte par exemple un organe de ventilation d’extraction, lequel est configuré pour aspirer au moins une partie d’un flux d’air en provenance du conduit d’évacuation et le rejeter hors du système d’extraction d’air.
Dans un système d’extraction d’air configuré pour fonctionner avec un mode « extraction », en alternative ou en combinaison du mode recirculation, avec ou sans effet Venturi, le flux d’air aspiré par l’organe de ventilation d’extraction est généralement rejeté hors de la pièce dans laquelle se trouve le système d’extraction d’air. En particulier, l’organe de ventilation d’extraction est alors de préférence distinct de l’organe de ventilation par effet Coanda et de l’organe de ventilation par effet Venturi.
Ainsi, selon les modes de fonctionnement du système d’extraction d’air, c’est-à-dire en extraction et/ou en recirculation, avec ou sans combinaison avec un effet Venturi, le conduit d’évacuation comporte au moins une ramification débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part au système d’aspiration. Ainsi par exemple, il comporte au moins une ramification parmi :
une ramification débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part à l’organe de ventilation d’extraction, une ramification débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part à l’organe de ventilation par effet Coanda, une ramification débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part à l’organe de ventilation par effet Venturi.
Selon un autre exemple de réalisation, le système de captation comporte un conduit débouchant d’une part à l’organe de ventilation par extraction et d’autre part à l’organe de ventilation de effet Coanda.
Selon encore un autre exemple de réalisation, le système de captation comporte un conduit débouchant d’une part à l’organe de ventilation par extraction et d’autre part à l’organe de ventilation par effet Venturi.
Selon encore un autre exemple de réalisation, le système de captation comporte un conduit débouchant d’une part à l’organe de ventilation par effet Venturi et d’autre part à l’organe de ventilation par effet Coanda.
Est également proposé, selon un autre aspect, un procédé d’extraction d’air comportant au moins :
une étape de soufflage d’un flux d’air tangentiellement à une face inférieure de paroi inférieure d’un système d’extraction d’air en forme d’extrados, et une étape d’aspiration d’au moins une partie du flux d’air qui s’est écoulé sur au moins une partie de l’extrados par un système de captation.
Dans un exemple de mise en œuvre particulièrement intéressant, le procédé est mise en œuvre par un système d’extraction d’air comportant tout ou partie des caractéristiques décrites précédemment.
Optionnellement, le procédé comporte en outre une étape d’aspiration complémentaire par effet Venturi par un organe de ventilation par effet Venturi configuré pour acheminer au moins une partie du flux d’air s’écoulant sur au moins une partie de l’extrados à travers au moins une ouverture ménagée dans une épaisseur de la paroi inférieure.
Dans encore un autre exemple de mise en œuvre, le procédé comporte éventuellement une étape de recirculation du flux d’air et/ou une étape d’extraction du flux d’air hors du système d’extraction d’air.
L’invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 présente schématique un système d’extraction d’air selon un premier exemple de réalisation de la présente invention,
La figure 2 présente schématique un système d’extraction d’air selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention,
La figure 3 présente un exemple de réalisation d’une paroi inférieure d’un système d’extraction selon l’invention, laquelle permet de combiner un effet Coanda et un effet Venturi,
La figure 4 présente un premier mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention,
La figure 5 présente un deuxième mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention,
La figure 6 présente un troisième mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention,
La figure 7 présente un quatrième mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention,
La figure 8 présente un cinquième mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention, et
La figure 9 présente un sixième mode de réalisation d’un système d’extraction d’air selon la présente invention.
Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques.
La figure 1 présente un système d’extraction d’air 1 selon un exemple de réalisation de la présente invention.
II s’agit par exemple d’une hotte domestique.
Le système d’extraction d’air 1 comporte un corps ayant une paroi inférieure 2 qui comporte au moins une face inférieure 20 en forme d’extrados, également désignée « extrados 20 », c’est-à-dire une face qui parait ici entièrement bombée.
La paroi inférieure 2 présente ici par définition un bord d’attaque 23 et un bord de fuite 24, opposé au bord d’attaque 23 et l’extrados 20 s’étend entre le bord d’attaque et le bord de fuite.
Par exemple le bord d’attaque 23 peut être un bord libre qui serait le bord situé à proximité d’un utilisateur.
Ici, l’extrados 20 comporte une première partie 21 de grand rayon de courbure, c’est-à-dire d’un rayon de courbure au moins égal à 20 cm et préférentiellement au moins égal à 1 m, et une deuxième partie 22 de rayon de courbure inférieur à celui de la première partie 21.
Le rayon de courbure de la première partie 21 peut, par exemple, varier, être non constant, mais toujours au moins égale à 20 cm.
En particulier, la première partie 21 est située entre le bord d’attaque 23 et la deuxième partie 22 et, réciproquement, la deuxième partie est située entre le bord de fuite 24 et la première partie 21.
Le système d’extraction d’air 1 comporte en outre un organe de ventilation 3, dit organe de ventilation par effet Coanda 3, par exemple un ventilateur, positionné au bord d’attaque 23.
Il est configuré pour souffler un flux d’air tangentiellement à l’extrados 20.
A cet effet, l’organe de ventilation par effet Coanda 3 comporte ici une buse 31. La buse 31 est disposée en sortie de l’organe de ventilation par effet Coanda 3, au bord d’attaque 23 de l’extrados 20 et est dirigée tangentiellement à l’extrados 20, comme l’illustrent les figures.
Ainsi, la buse 31 est configurée pour orienter un flux d’air tangentiellement à l’extrados 20 et en direction du bord de fuite 24.
Par ailleurs, le système d’extraction d’air 1 comporte un conduit d’évacuation 5.
Le conduit d’évacuation 5 débouche au bord de fuite 24 et communique avec l’extrados 20.
Le système d’extraction d’air 1 comporte aussi un premier système de filtration 60, par exemple un filtre, ici disposé dans le conduit d’évacuation 5.
Ainsi, l’organe de ventilation par effet Coanda 3 souffle un flux d’air qui entraîne des émanations provenant d’une table de cuisson, tangentiellement à l’extrados ; au moins une partie du flux d’air longe l’extrados et s’engouffre dans le conduit d’évacuation 5 et traverse le premier système de filtration 60.
De plus, un système d’extraction d’air 1 peut fonctionner en « circuit fermé >> ou en « mode recirculation », et/ou en « circuit ouvert >> ou en « mode extraction >>. Ces deux modes peuvent bien entendu être combinés.
Dans l’exemple schématisé figure 1, le système d’extraction d’air 1 comporte au moins un mode « extraction >>.
Pour cela, il comporte un organe de ventilation d’extraction 7, qui est par exemple un ventilateur, qui est configuré pour aspirer au moins une partie d’un flux d’air du conduit d’évacuation 5 et le rejeter hors du système d’extraction d’air, voire le rejeter hors de la pièce dans laquelle se trouve le système d’extraction d’air 1.
En l’occurrence, l’organe de ventilation d’extraction 7 est positionné en sortie du conduit d’évacuation 5, en aval du premier système de filtration 60.
Dans cet exemple, le conduit d’évacuation 5 est par exemple une cheminée débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part à l’organe de ventilation d’extraction 7.
L’exemple de réalisation de la figure 2 montre une combinaison possible de nombreuses caractéristiques optionnelles d’un système d’extraction d’air 1 selon l’invention, en particulier un principe général de fonctionnement d’un système d’extraction 1 à effet combiné Coanda et Venturi.
Le système d’extraction 1 à effet combiné Coanda et Venturi de la figure 2 comporte la paroi inférieure 2 dont la face inférieure 20 a une forme d’extrados, comme expliqué précédemment. En partie haute de la paroi inférieure 2, au bord d’attaque 23, il y a création de l’effet Coanda par soufflage par l’organe de ventilation par effet Coanda 3. L’effet Coanda génère alors un flux d’air qui suit l’extrados 20 en direction du conduit d’évacuation 5, ou par exemple d’une crédence située en dessous.
De plus, ici, la paroi inférieure 2 a une forme de ménisque. Elle comporte une face supérieure 26, appelée intrados 26, qui a globalement la même courbure que l’extrados 20.
En outre, la paroi inférieure 2 comporte plusieurs ouvertures 25 qui la traversent en épaisseur, c’est-à-dire qui débouchent d’une part à l’extrados 20 et d’autre part à l’intrados 26.
Le système d’extraction 1 comporte aussi un organe de ventilation 4, dit organe de ventilation par effet Venturi 4.
Cet organe de ventilation par effet Venturi 4 est positionné à un bout de l’intrados 26, au bord de fuite 24 de la paroi inférieure 2.
L’organe de ventilation par effet Venturi 4 est configuré pour faire circuler un flux d’air sur l’intrados 26.
En particulier, d’une part il aspire un flux d’air en provenance du conduit d’évacuation 5 qui débouche à l’extrados 20, qui en outre ici a traversé le premier système de filtration 60, et d’autre part il souffle un flux d’air tangentiellement à l’intrados 26.
Ainsi, le conduit d’évacuation 5 comporte ici une ramification débouchant d’une part à l’extrados et d’autre part à l’organe de ventilation par effet Venturi 4.
Le système extraction 1 comporte ensuite un conduit 80 reliant ici l’organe de ventilation par effet Venturi 4 à l’organe de ventilation par effet Coanda 3 en longeant l’intrados 26. Les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2 débouchent donc dans ce conduit 80.
Ce conduit 80 reliant l’organe de ventilation par effet Venturi 4 à l’organe de ventilation par effet Coanda 3 comporte ici un deuxième système de filtration 61. Celui-ci est en l’occurrence positionné dans le conduit 80 en aval de toutes les ouvertures 25.
Ainsi, le flux d’air généré par l’effet Coanda, soit par l’organe de ventilation par effet Coanda 3, capte des produits volatils et qui sont aspirés selon par exemple deux voies possibles :
- une partie du flux d’air est guidée le long de l’extrados 20 par effet Coanda jusqu’au conduit d’évacuation 5 ;
- une autre partie du flux d’air est « piquée » le long de la paroi inférieure 2 en utilisant l’effet Venturi, à travers les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2.
Ces deux voies d’aspiration sont ici « pilotées » par l’organe de ventilation par effet Venturi 4.
Ainsi le flux de produits volatils aspiré par dans le conduit d’évacuation 5 est traité par le premier système de filtration 60. Celui-ci est ensuite réinjecté dans l’organe de ventilation par effet Venturi 4 afin de générer l’aspiration par effet Venturi le long de l’intrados. Après avoir parcouru l’intrados, le flux d’air est à nouveau filtré par le deuxième système de filtration 61. En sortie de ce deuxième système de filtration 61, le flux d’air est ici réinjecté dans l’organe de ventilation par effet Coanda 3 et est utilisé en soufflage pour créer l’effet Coanda sur l’extrados. Cet ensemble précédemment décrit forme ainsi une bouche. Le système d’extraction 1 à effet combiné Coanda et Venturi fonctionne alors en circuit fermé.
Cela étant, le système d’extraction 1 représenté figure 2 peut aussi fonctionner en mode « extraction >>. Ce mode est représenté par les conduits délimités en pointillés sur cette figure.
Pour cela, le système d’extraction 1 comporte alors en outre un organe de ventilation d’extraction 7 configuré pour extraire au moins une partie d’un flux d’air aspiré via le conduit d’évacuation 5, ou le conduit 80, ou les deux.
Le cas échéant, le conduit d’évacuation 5 comporte donc au moins une ramification débouchant d’une part à l’extrados 20 et d’autre part à l’organe de ventilation d’extraction 7 et/ou le système d’extraction 1 comporte un conduit 81 reliant le conduit 80 (donc à la fois l’organe de ventilation par effet Venturi et l’organe de ventilation par effet Coanda) à l’organe de ventilation d’extraction 7.
La figure 3 montre un exemple de réalisation de la face inférieure (extrados) 20 de la paroi inférieure 2 d’un système d’extraction 1 à effet combiné Coanda et Venturi. Un tel système est par exemple comme celui représenté figure 2. Bien sûr d’autres dispositions sont possibles.
Ici, l’organe de ventilation par effet Coanda 3 est représenté en haut de la figure, à partir duquel l’extrados 20 s’étend.
Ici les ouvertures 25 sont par exemple des perçages à section rectangulaires réparties alignées en bandes en partant de l’organe de ventilation par effet Coanda 3. En particulier, il y a ici deux bandes.
Bien entendu, il pourrait y avoir une quantité différentes de bandes et d’ouvertures et les ouvertures peuvent avoir différentes formes et dimensions.
Chaque bande forme, par définition, un couloir à effets combinés 33.
Ces couloirs à effets combinés 33 définissent entre eux des couloirs à effet Coanda pur 32.
Autrement dit, par définition, l’organe de ventilation par effet Coanda 3 génère un flux d’air dans des « couloirs à effet Coanda pur >> 32, lesquels sont alternés avec des « couloirs à effet Coanda combinés à du piquage par effet Venturi >> 33.
En fonction de la taille et de la forme des ouvertures 25 ainsi que de leur nombre, la largeur des couloirs à effet Coanda pur 32 est plus ou moins réduite tout en ayant un écoulement d’air conservé le long de l’extrados 20.
Les figures 4 à 9 illustrent différents modes de réalisation d’un système d’extraction d’air 1 selon l’invention.
En particulier, les figures 5 et 9 illustrent des modes de réalisation du système d’extraction d’air 1 sous forme d’une hotte à recyclage, c’est-à-dire qu’il n’y a pas d’extraction d’air vers l’extérieur et, après filtration, l’air est réorienté vers l’organe de ventilation par effet Coanda 3.
Les figurent 6 à 9 illustrent des modes de réalisation du système d’extraction d’air 1 associant l’effet Coanda avec un effet Venturi.
Ainsi, le mode de réalisation de la figure 4 correspond schématiquement au mode de réalisation de la figure 1. II s’agit alors d’un système d’extraction d’air 1 en mode « extraction », à effet Coanda, sans aspiration complémentaire par effet Venturi.
L’organe de ventilation par effet Coanda 3 souffle un flux d’air le long de l’extrados 20. Le flux d’air est aspiré dans le conduit d’évacuation 5, traverse le système de filtration 60 et est extrait par le système de ventilation d’extraction 7 qui contribue à cette aspiration du flux d’air dans le conduit d’évacuation.
Ainsi, ici, le conduit d’évacuation 5 relie l’extrados 20 au système de ventilation d’extraction 7.
Dans un tel mode de réalisation, une face supérieure de la paroi inférieure aurait une fonctionnalité indépendante au regard de l’écoulement ici considéré. Ce pourquoi elle n’est pas représentée.
Le mode de réalisation de la figure 5 est un système d’extraction d’air 1 en mode « recirculation », à effet Coanda, sans aspiration complémentaire par effet Venturi.
Il diffère donc de celui de la figure 4 en ce que le système d’extraction d’air 1 est ici dépourvu de système de ventilation d’extraction 7. Le conduit d’évacuation 5 relie alors l’extrados 20 au système de ventilation par effet Coanda 3 via la face supérieure 26.
Le mode de réalisation de la figure 6 est un système d’extraction d’air 1 en mode « extraction », à effet Coanda, avec aspiration complémentaire par effet Venturi.
Partant du mode de réalisation de la figure 4, la paroi inférieure 2 a ici une forme de ménisque. L’intrados 26 a globalement la même courbure que l’extrados 20.
En outre, la paroi inférieure 2 comporte plusieurs ouvertures 25 qui la traversent en épaisseur.
Le système d’extraction 1 comporte aussi l’organe de ventilation par effet Venturi 4, positionné au bord de fuite de la paroi inférieure 2, au bout de l’intrados 26.
Le système extraction 1 comporte ensuite un conduit 82 reliant ici l’organe de ventilation par effet Venturi 4 à l’organe de ventilation d’extraction 7 en longeant l’intrados 26. Autrement dit, le conduit 82 correspond à une partie du conduit 80 et au conduit 81 décrit en lien avec la figure 2. Les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2 débouchent donc dans ce conduit 82.
Ce conduit 82 reliant l’organe de ventilation par effet Venturi 4 à l’organe de ventilation d’extraction 7 comporte ici le deuxième système de filtration 61. Celui-ci est en l’occurrence positionné dans le conduit 82 en aval de toutes les ouvertures 25.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le flux d’air, généré par l’organe de ventilation par effet Coanda 3, capte des émanations et une partie est guidée le long de l’extrados 20 par effet Coanda jusqu’au conduit d’évacuation 5 et est aspirée par l’organe de ventilation d’extraction 7 après avoir traversé le premier système de filtration 60 et une autre partie du flux d’air est « piquée >> le long de la paroi inférieure 2 en utilisant l’effet Venturi, à travers les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4. Cette dernière est également aspirée par l’organe de ventilation d’extraction 7 en s’écoulant dans le conduit 82 et traversant le deuxième système de filtration 61.
Le mode de réalisation de la figure 7 est un système d’extraction d’air 1 en mode « recirculation partielle », à effet Coanda, avec aspiration complémentaire par effet Venturi.
Il diffère du mode de réalisation de la figure 6 par exemple seulement en ce que le conduit d’évacuation 5 relie l’extrados 20 à l’organe de ventilation par effet Venturi 4, mais pas directement à l’organe de ventilation d’extraction 7.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le flux d’air, généré par l’organe de ventilation par effet Coanda 3, capte des émanations et une partie est guidée le long de l’extrados 20 par effet Coanda jusqu’au conduit d’évacuation 5 et est aspirée par l’organe de ventilation par effet Venturi 4 après avoir traversé le premier système de filtration 60 et une autre partie du flux d’air est « piquée » le long de la paroi inférieure 2 en utilisant l’effet Venturi, à travers les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4. Le flux d’air généré, en soufflage, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4 parcourt le conduit 82 et traverse le deuxième système de filtration 61 puis est aspiré par l’organe de ventilation d’extraction 7.
Le mode de réalisation de la figure 8 est un système d’extraction d’air 1 en mode « recirculation partielle », à effet Coanda, avec aspiration complémentaire par effet Venturi.
Il diffère toutefois du mode de réalisation de la figure 6 en ce qu’il comporte le conduit 80 reliant l’organe de ventilation par effet Venturi 4 à l’organe de ventilation par effet Coanda 3 (mais pas ici à l’organe d’extraction
7).
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le flux d’air, généré par l’organe de ventilation par effet Coanda 3, capte des émanations et une partie est guidée le long de l’extrados 20 par effet Coanda jusqu’au conduit d’évacuation 5 et est aspirée par l’organe de ventilation d’extraction 7 après avoir traversé le premier système de filtration 60 et une autre partie du flux d’air est « piquée » le long de la paroi inférieure 2 en utilisant l’effet Venturi, à travers les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2, par l’organe de ventilation par effet
Venturi 4. Le flux d’air généré, en soufflage, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4 parcourt le conduit 80 et traverse le deuxième système de filtration 61 puis est aspiré, réinjecté, par l’organe de ventilation par effet Coanda 3.
Enfin, le mode de réalisation de la figure 9 est un système d’extraction d’air 1 en mode « recirculation », à effet Coanda, avec aspiration complémentaire par effet Venturi.
II diffère du mode de réalisation de la figure 8 en ce que le système d’extraction d’air 1 est ici dépourvu de système de ventilation d’extraction 7. Le conduit d’évacuation 5 relie alors l’extrados 20 au système de ventilation par effet Venturi 4.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le flux d’air, généré par l’organe de ventilation par effet Coanda 3, capte des émanations et une partie est guidée le long de l’extrados 20 par effet Coanda jusqu’au conduit d’évacuation 5 et est aspirée par l’organe de ventilation par effet Venturi 4 après avoir traversé le premier système de filtration 60 et une autre partie du flux d’air est « piquée » le long de la paroi inférieure 2 en utilisant l’effet Venturi, à travers les ouvertures 25 ménagées dans la paroi inférieure 2, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4. Le flux d’air généré, en soufflage, par l’organe de ventilation par effet Venturi 4 parcourt le conduit 80 et traverse le deuxième système de filtration 61 puis est aspiré, réinjecté, par l’organe de ventilation par effet Coanda 3.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Système d’extraction d’air (1 ), qui comporte :- un corps, comportant une paroi inférieure (2) présentant un bord, dit ici bord d’attaque (23), et un autre bord, dit ici bord de fuite (24), opposé au bord d’attaque, et comportant au moins une face inférieure (20) s’étendant du bord d’attaque au bord de fuite, > un système de captation, configuré pour aspirer un flux d’air, comportant au moins un conduit d’évacuation (5) débouchant au bord de fuite de la paroi inférieure (2) du corps et en communication avec la face inférieure (20), et au moins un organe de ventilation (3) positionné au bord d’attaque (23) de la paroi inférieure (2), appelé organe de ventilation par effet Coanda (3), le système d’extraction d’air (1) étant caractérisé en ce que la face inférieure (20), dite extrados (20), a une forme courbe et bombée, l’organe de ventilation par effet Coanda (3) étant configuré pour souffler un flux d’air tangentiellement à l’extrados (20) afin d’entraîner un flux d’air vers le conduit d’évacuation (5).
- 2. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrados (20) comporte au moins une première partie (21) ayant un rayon de courbure égal ou supérieur à 20 cm.
- 3. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’extrados (20) comporte au moins une deuxième partie (22) ayant un rayon de courbure inférieur à celui de la première partie.
- 4. Système d’extraction d’air (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi inférieure (2) comporte en outre une face supérieure (26) courbe, dite « intrados » (26).
- 5. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi inférieure (2) a une forme de ménisque.
- 6. Système d’extraction d’air (1) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la paroi inférieure (2) comporte au moins une ouverture (25) la traversant dans son épaisseur.
- 7. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un organe de ventilation, appelé organe de ventilation par effet Venturi (4), qui est configuré pour faire circuler un flux d’air sur l’intrados (26) dans un sens opposé au flux d’air circulant sur l’extrados.
- 8. Système d’extraction d’air (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système de captation comporte un système d’aspiration, entraînant un flux d’air par dépression.
- 9. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système d’aspiration comporte l’organe de ventilation par effet Coanda (3), lequel est configuré pour en outre aspirer au moins une partie du flux d’air qui s’est écoulé sur au moins une partie de l’extrados (20).
- 10. Système d’extraction d’air (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le système d’aspiration comporte l’organe de ventilation par effet Coanda (3), lequel est configuré pour en outre aspirer au moins une partie du flux d’air en provenance du conduit d'évacuation (5) après qu’il a parcouru au moins une partie du conduit d’évacuation (5).
- 11. Système d’extraction d’air (1) selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le système d’aspiration comporte un organe de ventilation d’extraction (7), lequel est configuré pour aspirer au moins une partie d’un flux d’air en provenance du conduit d’évacuation (5) et le rejeter hors du système d’extraction d’air (1 ).
- 12. Système d’extraction d’air (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le système de captation comporte5 un système de filtration (60) positionné dans le conduit d’évacuation (5).1/9
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2016
- 2016-12-19 FR FR1662733A patent/FR3060715B1/fr active Active
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