FR3103466A1

FR3103466A1 - Nouvelle forme de diffuseur d’air à rétrécissement

Info

Publication number: FR3103466A1
Application number: FR1913161A
Authority: FR
Inventors: Laurent Agea
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2039-11-25
Also published as: FR3103466B1

Abstract

La présente invention se rapporte à une nouvelle forme de diffuseur (4) permettant d’homogénéiser la vitesse de l’air de la zone de travail au niveau de laquelle l’air doit être renouvelé pour les opérateurs y intervenant. Le diffuseur (4) d’air comporte une bouche (12) d’aération présentant une ouverture (14) à son extrémité libre. Le diffuseur (4) présente un rétrécissement (28) transversal dans une direction Y transversale de l’ouverture (14). Le rétrécissement permet de diminuer la vitesse de l’air dans la zone où elle était la plus importante à savoir dans la zone centrale du diffuseur.

Description

Nouvelle forme de diffuseur d’air à rétrécissement

La présente invention concerne une nouvelle forme de diffuseur d’air permettant de renouveler l’air à l’intérieur d’une enceinte fermée. Elle s’applique notamment à un diffuseur d’air utilisé dans les cabines ou soutes d’aéronef à titre d’outillage pour permettre à des opérateurs de travailler à l’intérieur de ces espaces confinés.

Un espace clos nécessite d’être équipé en système d’aération comprenant diffuseur et extracteur d’air pour permettre de le ventiler afin d’en renouveler l’air. Une cabine ou une soute d’aéronef disposent de tels systèmes d’aération. Cependant, lors de la fabrication de l’aéronef ou lors d’opérations de maintenance, ces systèmes ne sont pas forcément encore installés. Il se peut aussi que les systèmes d’aération soient installés mais ne soient pas encore opérationnels. Or l’intervention d’opérateurs requiert une aération de leur espace de travail.

Comme le montrent les figures 1 et 2, la dimension et la configuration de certains bâtiments et en l’occurrence dans l’exemple illustré dans la présente demande de certains aéronefs, obligent à utiliser des systèmes d’aération par jet d’air pour balayer la totalité du volume. Plusieurs diffuseurs et extracteurs sont prévus par espace de travail pour couvrir des volumes parfois importants suivant l’aéronef et la zone concernée. Dans un avion 1 à multiples étages 2 tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, chaque étage 2 est pourvu de plusieurs diffuseurs 3 et extracteurs 6. Dans la figure 2, sont représentés les diffuseurs 3 et extracteurs 6 prévus au niveau de la cabine et de la soute se trouvant sous la cabine, la cabine et la soute étant deux grandes zones dans lesquelles des opérateurs interviennent. Comme le montre la figure 2, les diffuseurs 3 doivent permettre une diffusion sur la largeur l de la cabine et de la soute, sachant que comme vu plus haut il est prévu plusieurs diffuseurs sur leur longueur pour balayer la zone de travail de largeur l et longueur L s’étendant sur une partie ou l’ensemble de la cabine ou de la soute au niveau d’un même étage 2. De ce fait, les diffuseurs 3 nécessitent de donner à l’air une vitesse suffisamment importante pour arriver à couvrir la totalité du volume concerné et le flux d’air reçu par les opérateurs peut devenir trop important suivant la localisation de leurs interventions.

La présente invention a pour but de proposer un diffuseur permettant de pallier à cet inconvénient et d’améliorer le confort des opérateurs.

A cet effet, la présente invention concerne un diffuseur d’air comportant une bouche d’aération présentant une ouverture à son extrémité libre caractérisé en ce qu’il présente un rétrécissement dans une direction transversale Y de l’ouverture.

De cette manière, le rétrécissement permet de diminuer la vitesse de l’air dans la zone où elle était la plus importante à savoir dans la zone centrale du diffuseur ce qui permet d’avoir une vitesse homogène sur tout le volume de diffusion.

L’invention prévoit au moins l’une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison:

La distance la plus courte entre deux points du contour de l’ouverture situés sur un même axe Y-Y transversal au niveau du rétrécissement se situe au niveau de l’axe Y-Y transversal central.

L’axe Y-Y est dit transversal et l’axe X-X perpendiculaire à l’axe Y-Y est dit longitudinal du fait d’une forme oblongue de l’ouverture dans la direction X-X longitudinale.

La bouche d’aération présente au moins sur une partie de sa profondeur dans la direction Z un rétrécissement.

Plus on s’approche de l’extrémité libre de la bouche dans une direction Z, plus le rétrécissement s’accentue.

La distance entre deux points A et B situés sur le contour de l’ouverture de la bouche d’aération au niveau de l’axe central transversal X-X est inférieure à la distance entre au moins deux points respectivement C et D, E et H dudit contour situés respectivement sur deux axes I-I et J-J parallèles à l’axe transversal central X-X et situés de part et d’autre de celui-ci.

La distance entre deux points du contour de l’ouverture situés sur un axe parallèle à l’axe Y-Y transversal central s’accroit depuis l’axe Y-Y vers l’extérieur de la bouche en s’éloignant de l’axe Y-Y de part et d’autre de l’axe Y-Y puis décroit.

La section de l’ouverture dans un plan XY présente une forme de haricot sur au moins une partie de sa profondeur dans la direction Z.

La bouche d’aération est réalisée dans un matériau souple de manière à gonfler lorsque l’air est évacué.

La direction transversale Y est une direction perpendiculaire par rapport à la surface sur laquelle le diffuseur est fixé.

D’autres buts, caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d’exemple uniquement non limitatif, en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:

La figure 1 représente une vue schématique en coupe de côté d’un aéronef multi-ponts pourvu de diffuseurs d’air selon l’art antérieur mettant en évidence la géométrie des flux d’air sur la hauteur de chaque pont et en représentant pour une partie la direction par des flèches F;

La figure 2 représente une vue schématique en coupe de dessus d’un pont de l’aéronef représenté sur la figure 1 permettant de visualiser la géométrie des flux d’air projetés par les diffuseurs sur la largeur d’un même pontet en représentant la direction par des flèches F ;

La figure 3 représente une vue en perspective d’un diffuseur d’air de type connu susceptible d’être utilisé dans l’exemple des figures 1 et 2;

La figure 4 représente une vue en perspective d’un diffuseur d’air selon la présente invention susceptible d’être utilisé dans des aéronefs tels qu’illustrés sur les figures 1 et 2;

La figure 5 représente une vue schématique en coupe de face du diffuseur d’air représenté sur la figure 4sur laquelle le flux d’air projeté est représenté par des flèches F ;

La figure 6 représente une vue schématique en coupe de côté du diffuseur d’air représenté sur la figure 4 sur laquelle le flux d’air projeté est représenté par des flèches F.

La présente invention a pour objet une nouvelle forme de diffuseur 4 permettant de diffuser le flux d’air F dans le volume souhaité d’un espace de travail et à une vitesse plus homogène sur l’ensemble du flux que celle de diffuseurs de type connu. La figure 3 représente un diffuseur 4 de type connu et la figure 4 un diffuseur selon la présente invention. De manière générale, un diffuseur 4 comprend un manchon 8 de guidage de l’air permettant de transporter l’air depuis un système 10 de conditionnement d’air jusqu’à une bouche 12 d’aération encore appelée bouche d’insufflation ou d’évacuation. Seule une canalisation du système 10 est représentée sur la figure 3, celle-ci étant contenue dans un système plus global non décrit dans la présente demande car de tout type connu. La bouche 12 d’aération présente une ouverture 14 de périmètre de forme carré telle que représentée sur la figure 3. Des ouvertures rectangulaires ou circulaires sont également possibles. De manière générale, dans la grande majorité des cas, l’ouverture 14 de la bouche 12 d’aération présente une forme présentant deux axes de symétrie orthogonaux X-X et Y-Y se coupant au centre 16 de la bouche 12. Dans certaines configurations, l’ouverture 14 est de forme oblongue que ce soit rectangulaire, ovale, elliptique ou autre et l’axe X-X est considéré comme l’axe longitudinal et l’axe Y-Y comme l’axe transversal, la dimension D1 de l’ouverture 14 au niveau de l’axe central Y-Y étant plus petite que la dimension D2 au niveau de l’axe central X-X comme c’est le cas dans la forme de réalisation illustrée de la présente invention sur les figures 4 à 6. Plus précisément, dans la forme de réalisation de l’invention des figures 4 à 6, le contour 18 de l’ouverture 14 est constituée de deux segments 20, 22 sensiblement droits et parallèles dont les extrémités sont raccordées par deux segments 24, 26 de courbe.

La présente invention consiste à modifier la vitesse de l’air pour la rendre la plus homogène possible en changeant la géométrie de la bouche 12 d’aération. Pour ce faire, la géométrie de la bouche 12 d’aération est modifiée de manière à réduire le passage de l’air au niveau où la vitesse de l’air est la plus forte. Dans les bouches d’aération de type connu telles que représentées notamment sur la figure 3, la vitesse de l’air est la plus forte au centre de la bouche. La présente invention consiste comme souligné par la figure 5 à proposer un rétrécissement 28 dans une direction dite transversale à savoir selon l’axe Y-Y sur les figures 4 et 5 de l’ouverture 14 de la bouche. Selon certaines formes de réalisation, les dimensions D1 et D2 sont identiques et dans ce cas, l’axe transversal correspond à celui au niveau duquel on choisit de réaliser un rétrécissement, par exemple un axe perpendiculaire au plan de la surface et par exemple du plancher sur lequel le diffuseur est implanté. Dans la forme de réalisation illustrée, le rétrécissement est localisé dans la direction de l’axe X-X longitudinal au niveau d’une zone centrale. La distance la plus courte entre deux points du contour de l’ouverture 14 situés sur un même axe Y-Y transversal au niveau du rétrécissement se situe au niveau de l’axe Y-Y transversal central (correspondant à l’axe passant par le centre du segment situé entre les deux points du contour de l’ouverture 14 se trouvant sur l’axe X-X). L’axe Y-Y transversal central correspond ici à un axe de symétrie. L’ouverture 14 dans la zone centrale 30 est de dimension plus faible qu’au niveau des zones latérales 32, 34 de celles-ci, à savoir de part et d’autre de la zone centrale 30, d’où sa désignation comme zone centrale. Du fait de présenter une ouverture 14 de dimension plus faible au niveau central que latéral, la vitesse de l’air est freinée dans la zone centrale de la bouche d’aération du diffuseur, là où elle est la plus importante. Le flux est contraint vers les zones 32, 34 latérales de l’ouverture du diffuseur comme montré par les flèches F sur la figure 5. La coupe latérale de la figure 6 montre bien que seule la zone centrale 30 est rétrécie. La zone centrale est définie comme une zone intermédiaire se trouvant entre deux zones latérales extrémales. Le rétrécissement est réalisé dans une zone centrale entre les deux zones latérales de plus grande dimension du fait de ce rétrécissement dans une direction transversale. Dans la forme de réalisation illustrée, le rétrécissement est réalisé dans une direction Y-Y verticale par rapport au sol sur lequel est fixé le diffuseur 4 pour diffuser l’air de part et d’autre latéralement de la zone de travail. Toute autre forme de réalisation est envisageable suivant la configuration de la zone de travail et la localisation des opérateurs.

Comme mis en évidence par la figure 6, la bouche 12 d’aération présente une forme s’évasant vers l’extérieur dans la direction Z perpendiculaire à la fois à la direction X longitudinale (parallèle à l’axe X-X longitudinal central ici de symétrie) et à la direction Y transversale (parallèle à l’axe Y-Y transversal central ici de symétrie). La coupe de la figure 6 montre que la dimension D3 prise dans la direction transversale au niveau du raccordement avec le manchon 8 est plus faible que celle D4 au niveau de l’extrémité libre de la bouche 12. L’augmentation de la section permet de faire baisser la vitesse de l’air avant d’être diffusé dans la zone de travail.

Comme représenté sur les figures 4 et 5, la section dans un plan formé par les axes X-X et Y-Y de la bouche 12 présente ce contour 18 décrit plus haut rétréci dans la zone centrale qui lui donne une forme globale de haricot. Au niveau du raccordement avec le manchon 8, la bouche 12 n’est pas rétrécie en son centre: la bouche a la forme décrite composée des deux segments 20, 22 de droite parallèles dont les extrémités sont raccordés par deux segments 24, 26 de courbe. Le rétrécissement est de plus en plus important dans la direction de l’axe Z en se rapprochant de l’extrémité libre de la bouche 12 au niveau de laquelle l’ouverture 14 a une forme de haricot.

Que ce soit dans la forme de réalisation représentée sur les figures 4 à 6 ou toute autre forme de réalisation, la distance entre deux points A et B (figure 5) situés sur le contour de l’ouverture 14 de la bouche 12 d’aération au niveau de l’axe central transversal Y-Y qui est dans l’exemple un axe de symétrie est inférieure à la distance entre au moins deux points respectivement C et D, E et H dudit contour situés respectivement sur deux axes I-I et J-J parallèles à l’axe Y-Y transversal central et situés de part et d’autre de celui-ci. Les zones latérales 32, 34 de part et d’autre de l’axe Y-Y transversal s’élargissent vers l’extérieur puis se rétrécissent à nouveau pour fermer le contour de l’ouverture 14. La distance entre deux points du contour situés sur un axe parallèle à l’axe Y-Y transversal central s’accroit depuis l’axe Y-Y vers l’extérieur de part et d’autre de l’axe puis décroit pour devenir nulle et fermer le contour de l’ouverture.

La bouche 12 d’aération est réalisée dans un matériau souple et flexible de manière à gonfler lorsque l’air est évacué. Une bouche en matériau souple le rend moins cassant et en augmente sa longévité. Elle prend également moins de place pour son transport et son stockage. Elle offre enfin une surface dénuée de toute aspérité ou angle pouvant blesser un opérateur.

Claims

Diffuseur (4) d’air comportant une bouche (12) d’aération présentant une ouverture (14) à son extrémité libre caractérisé en ce qu’il présente un rétrécissement transversal (28) dans une direction transversale Y de l’ouverture (14).
Diffuseur d’air selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance la plus courte entre deux points du contour de l’ouverture (14) situés sur un même axe Y-Y transversal au niveau du rétrécissement se situe au niveau de l’axe Y-Y transversal central.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’axe Y-Y est dit transversal et l’axe X-X perpendiculaire à l’axe Y-Y est dit longitudinal du fait d’une forme oblongue de l’ouverture dans la direction X-X longitudinale.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bouche (12) d’aération présente au moins sur une partie de sa profondeur dans la direction Z ledit rétrécissement (28).
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que plus on s’approche de l’extrémité libre de la bouche (12) dans une direction Z plus le rétrécissement (28) s’accentue.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance entre deux points du contour de l’ouverture (14) situés sur un axe parallèle à l’axe Y-Y transversal central s’accroit depuis l’axe Y-Y vers l’extérieur de la bouche en s’éloignant de l’axe Y-Y de part et d’autre de l’axe Y-Y puis décroit.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section de l’ouverture (14) dans un plan XY présente une forme de haricot sur au moins une partie de sa profondeur dans la direction Z.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bouche (12) d’aération est réalisée dans un matériau souple de manière à gonfler lorsque l’air est évacué.
Diffuseur d’air selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la direction transversale Y est une direction perpendiculaire par rapport à la surface sur laquelle le diffuseur est fixé.